ПЛАСТИКОВЫЙ МУСОР И МИКРОПЛАСТИК В МИРОВОМ ОКЕАНЕ (2016 год) - часть 2

 

  Главная      Учебники - Разные     ПЛАСТИКОВЫЙ МУСОР И МИКРОПЛАСТИК В МИРОВОМ ОКЕАНЕ (2016 год)

 

поиск по сайту            правообладателям  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание      ..      1      2      3      ..

 

 

 

ПЛАСТИКОВЫЙ МУСОР И МИКРОПЛАСТИК В МИРОВОМ ОКЕАНЕ (2016 год) - часть 2

 

 

Биоразлагаемый
Способный к биоразложению
Компостируемый
Способный к биоразложению при повышенной температуре в почве при особых
условиях и в течение времени, обычно производится только при помощи
промышленного оборудования (применимые стандарты: ISO 17088, EN 13432,
ASTM 6400)
Оксо-разлагаемый
Содержащий про-оксидант, провоцирующий разложение при благоприятных
условиях. Полное разрушение и биодеградация полимеров до сих пор не
доказаны.
ЮНЕП 2015
В условиях океана основным агентом выветривания является УФ-излучение. Оно в большей степени
относится к берегам, особенно в экваториальной зоне, и усиливается механическим воздействием в
результате действия волн. Вторичный микропластик образуется путем фрагментации более крупных
объектов в результате сочетания физических, химических и биологических процессов
(Рисунок
4.5).
Например, механическое воздействие во время стирки синтетической ткани и другого текстиля вызывает
отделение и попадание пластиковых волокон в сточные воды. Механическое трение автомобильных шин,
сделанных из синтетической резины, производит пыль, которая попадает в дренажные канавы и сточные
воды.
Рисунок 4.5 Фрагменты микропластика с берега близ Плимута, Великобритания
(изображение использовано с разрешения M. Браун и Р. Томпсон, Университет Плимут)
Скорость биоразложения в океане трудно измерить, но считается, что это чрезвычайно медленный процесс.
Когда пластик оказывается в почве, попадает в водяной столб или покрывается слоем биомассы или
неорганического вещества, что очень быстро происходит в морской среде, скорость разложения
существенно замедляется (Рисунок 4.6). Это связано с уменьшением воздействия УФ, более низкой
температурой и пониженным уровнем кислорода. Такие предметы как ПЭТ-бутылки и рыболовные снасти,
наблюдаемые на морском дне, зачастую не проявляют признаков разложения (раздел 6.2).
43
Рисунок 4.6 Факторы, влияющие на скорость разложения и фрагментации пластика в разных частях океана (GES MP
2015)
Химические характеристики
Океан загрязняется разнообразными органическими и неорганическими веществами в течение десятилетий
развития промышленности и экономического роста. В результате перемещения по океану и атмосфере
загрязнители распространились по всей планете. Многие органические загрязнители являются
липофильными, то есть легко полностью поглощаются жирами и маслами, содержащимися в рыбах,
млекопитающих и других организмах. Сюда входят загрязнители, классифицированные Стокгольмской
конвенцией как СОЗ, а также другие устойчивые, биоаккумулируемые и токсичные компоненты (УБТ).
Пластики проявляют похожие свойства при контакте с природными жирами, которые как “губка” удаляют и
накапливают загрязнители из водяного столба. Если животное, например, рыба, птица или морское
млекопитающее, поглощает пластиковые частицы, существует возможность переноса поглощенных
химикатов в ткани. В связи с присутствием таких компонентов, люди и другие животные подвергаются
воздействию еще долгое время после того, как химикат (например, PCB) был снят с производства.
Некоторые химические добавки, такие, как PBDE, не связаны прочно со структурой полимера. Они могут
быть представлены в относительно высоких концентрациях и могут десорбировать из пластика, становясь
источником загрязнения (раздел 7).
5͘ Источники макро- и микропластика
5͘1 Образование пластикового мусора
Потребности использования пластика включают в себя: обеспечение пищей, потребность в энергии,
транспорт, производство предметов быта и сферу развлечений, которые варьируются в зависимости от
социальных и экономических условий. Имеющиеся экономические модели склонны измерять
экономический успех по уровню роста экономики (например, ВВП), и уделять меньше внимания размерам,
до которых могут вырасти в отдаленной перспективе модели потребления и нужды общества. Это, в свою
очередь, влияет на направление технологических инноваций, политические решения (например, торговые
соглашения), дизайн продукции, запросы потребителей, образование отходов и обращение с ними. К
сожалению, рыночная экономика не справилась с задачей принимать во внимание внешние факторы,
связанные с окружающей средой, в том числе социальное, экологическое и экономическое влияние
морского пластика. Текущая “пластиковая экономика” характеризуется как линейная модель производства
44
и потребления, при которой образуется непредсказуемое количество отходов, что приводит к ее полной
неэффективности (Рисунок 5.1; Defra 2011, EMF 2016). Утечка пластика в океан может произойти на любой
стадии этого процесса, и сведения о ней очень неоднозначны и неэффективны.
Постоянные неудачи в попытках принять во внимание вред текущей “пластиковой экономики” для
окружающей среды по показателям растущего уровня пластикового мусора в море неминуемо ведут к тому,
что будущие поколения будут лишены, по крайней мере, некоторых из тех даров окружающей среды,
которые нам доступны сейчас. Очевидно, эти неудачи не сводятся только к производству и потреблению
пластика, но связаны с более всеобъемлющей тенденцией гонки за экономическим ростом без учета
влияния на экосистемы и общество (Тернер и Фишер, 2008).
Сырье
Производство
Использование
Отходы
Утечка в океан
Рисунок
5.1 Упрощенная схема линейного подхода к производству и потреблению пластика, с указанием на
потенциальные источники утечки пластика в океан (оригинал - П.Дж. Кершоу).
5͘2 Области образования пластикового мусора на суше
Кратко об источниках
Основные источники макропластика, находящиеся на суше, и пути его попадания в океан показаны на
Рисунке 5.2. Он может поступать через воду, атмосферу, или непосредственно в океан (например, в
результате замусоривания берегов). Существуют значительные региональные различия по уровню
отношения к сбору и управлению отходами, будь то сточные воды или твердые отходы. Нам неизвестно,
какое количество мусора попадает в океан в глобальном масштабе. В таблице 5.1 представлен список
основных задействованных секторов, типы пластиковых предметов или отходов и типичные места
попадания пластика в океан.
Краткосрочное и одноразовое использование
Долгосрочное и многоразовое использование
Средства
Упаковка для
Упаковочные
Одноразовые
Товары коммерческого
Бытовые
Электронные
гигиены
еды и напитков
материалы
предметы
и промышленного
товары
товары
применения
Обезвреживание
Обезвреживание
Обезвреживание
электронных отходов
твердых отходов
твердых отходов
Вторичная переработка
Вторичная переработка и
Очистка
и восстановление
восстановление
сточных вод
Водные пути
Водные пути
океан
Рисунок 5.2 Источники макропластика на суше и пути его попадания в океан (по П.Дж.Кершоу)
45
Таблица 5.2 Потенциальные источники микропластика на суше по отраслям. Примеры пластикового мусора. Общие
точки попадания в океан и возможное значение (по GES MP 2016)
Сектор
Описание
Пути попадания
Относительная
значимость§
Розничная торговля
Упаковка, бытовые товары,
Реки, прибрежные
Высокая
потребительские товары
районы, атмосфера
Еда и напитки
Одноразовая упаковка
Реки, прибрежные
Высокая
районы, атмосфера
Домашнее хозяйство Упаковочные материалы, бытовые Реки, прибрежные
Высокая
товары, потребительские товары
районы, атмосфера
Туризм
Упаковочные материалы, бытовые Реки, прибрежные
Высокая
товары, потребительские товары
районы, атмосфера
Переработка пластика Упаковочные материалы, бытовые Реки, прибрежные
Средняя
товары, потребительские товары
районы, атмосфера
Строительство
Пенополистирол, упаковочные
Реки, прибрежные
Низкая
материалы
районы, атмосфера
Сельское хозяйство
Пленка/листы, горшки, трубы
Реки, прибрежные
Низкая
районы, атмосфера
Наземный транспорт
Транспортные средства с
Реки, прибрежные
Низкая
закончившимся сроком службы,
районы
покрышки
§ В качественном измерении сильно различается по регионам; варьируется по масштабам и эффективности сбора и
управления твердыми отходами и сточными водами и пропускной способности ливневых вод.
Переработка пластика
Сектор переработки пластика рассматривает пластик как ценный ресурс, а не как то, что должно быть
использовано и затем выброшено. Потери из этого сектора не поддаются подсчетам, но представляются
достаточно низкими в случае соблюдения правильных практик управления отходами. Однако эти потери
могут быть значительно больше в случае плохого местного управления и неофициальной переработки.
Упаковка
Около 40% всего производимого пластика используется для упаковки. Существенная его часть используется
для упаковки еды и напитков, что дает явные преимущества, такие как минимизация продовольственных
потерь и избежание загрязнения (ФАО, 2011). В некоторых регионах, например, в Сьерра-Леоне, Гане и
Эквадоре население использует пластиковые бутылки или пакеты для обеспечения чистой питьевой воды.
Очевидно, что в этом случае использование пластика является необходимостью, а не обычным
потребительским выбором. Упаковка еды и напитков в виде плотных пищевых контейнеров также широко
используется для удобства потребителей, находящихся далеко от дома, там, где утилизация мусора плохо
развита, например, на пляже. Такие предметы часто обнаруживаются в морском мусоре (ОСПАР 2007,
Охрана океана 2013).
Сельское хозяйство
Пластики широко используются во многих отраслях сельского хозяйства, включая: ирригационные трубы,
контейнеры для растений, защитные сетки и пленка. Поступали сообщения о подобных материалах,
находимых в океане и, по меньшей мере однажды, о поглощенных морскими организмами (де Стефанис и
до.,
2013). Кроме того, синтетические полимеры все чаще используются для герметизации гранул
удобрений, чтобы контролировать их высвобождение (питательные “гранулы”, Гамбаш и до., 1990), с
46
очевидными преимуществами как для урожайности, так и для сокращения концентрации удобрений в реках
и прибрежных водах. Неизвестно, какой вклад вносят привычные и новые способы использования пластика
в сельском хозяйстве в количество морского мусора.
Строительство
Строительная промышленность является основным потребителем пластика (Рисунок 4.3), хотя ее потенциал
как источника морского мусора не был точно определен. Пластик, используемый в строительстве, попадает
в поток твердых отходов, и его доля в морском пластике зависит от эффективности системы управления
твердыми отходами. Герметики для швов (на полимерной основе), использовавшиеся в строительстве в
1950-х - 80-х годах, обычно содержали ПХБ (полихлорированные бифенилы). Они были определены как
значительные источник попадания ПХБ в окружающую среду (Колер и др., 2005). Концентрация ПХБ в жире
китообразных, выбрасывавшихся на берег в Великобритании, постепенно снижаясь, сошла на нет к
середине 90-х гг., и это, очевидно, связано с данным источником пластика (Лоу и др., 2012).
Береговой туризм
Береговой туризм связан с различными ценностями, такими как пляжи, солнце, вода, морское
биоразнообразие, кухня и культурно-историческое наследие. Это ведет к созданию соответствующего
сервиса, специальностей и инфраструктуры
(например, отелей, курортов, ресторанов, портов,
гаваней/пристаней, мест для рыбалки и дайвинга). К сожалению, береговой туризм является значительным
источником пластикового мусора, будь то сознательные выбросы или случайное замусоривание берега
(Аркадис,
2012). Разнообразие деятельности и используемых средств означает, что существуют и
многочисленные пути образования отходов. В большинстве стран туризм продолжает расти. В 2014 году
общий внешний доход от международного туризма был оценен в 1,5 триллиона долларов США и
распределяется следующим образом: Европа (41%), Азия и Тихий океан (30%), Северная и Южная Америка
(22%), Ближний Востоком (4%) и Африка (3%). Неясно, какая часть из этой суммы приходится на береговой
туризм. Однако страны, через которые проходят популярные направления, такие как страны
Средиземноморья, имеют больший процент берегового туризма, как международного, так и внутреннего.
Некоторые зоны, известные как популярные направления, также являются зонами высокого
биоразнообразия или уязвимой средой обитания
(Международная охрана природы,
2003). Туризм
расширился от 940 миллионов иностранных туристов в 2010 году до 1,8 миллиарда к 2013 году (ЮНВТО
(Всемирная туристская организация), 2015).
5͘3 Области образования микропластика на суше
Кратко об источниках
Основные наземные источники и точки попадания первичного и вторичного микропластика в океан
показаны на Рисунке 5.3. Виды включенных материалов перечислены в Таблице 5.2. Нет надежных
глобальных исследований общего количества микропластика, попадающего в океан. Однако недавно было
опубликовано несколько глубоких национальных исследований, которые являются источниками полезных
сведений об относительных пропорциях и абсолютном количестве вовлеченных материалов (раздел 5.7).
47
48
Таблица 5.2 Потенциальные источники микропластика на суше по отраслям, общие места попадания в океан и
возможное значение (согласно GES MP 2016)
Сектор
Первичный
Вторичный микропластик
Места попадания
Относительная
микропластик
значимость§
Туризм
Фрагменты упаковки,
Сточные воды, реки,
Высокая
предметы быта, предметы
берег, атмосфера
потребления
Еда и напитки
Фрагменты одноразовой
Сточные воды, реки,
Высокая
упаковки
берег, атмосфера
Производители
Гранулы из
Сточные воды, реки,
Средняя
пластика
пластичных
берег
полимеров
Розничная
Фрагменты упаковки,
Сточные воды, реки,
Средняя
торговля
предметы быта, предметы
берег
потребления
Предметы быта
Фрагменты упаковки,
Сточные воды, реки,
Средняя
предметы быта, предметы
берег
потребления
Средства личной
Сточные воды
Средняя
гигиены и
косметика
Наземный
Пыль от автомобильных шин
Сточные воды, реки
Средняя
транспорт
Очистка
Абразивные
Сточные воды, реки,
Средняя
корпусов
порошки
берег
кораблей,
зданий
Производство
Порошки для
Сточные воды, реки
Низкая
инжектирования,
порошки для 3D
печати
Переработка
Фрагменты упаковки,
Сточные воды, реки
Низкая
пластика
предметы быта, предметы
потребления
Строительство
Фрагменты пенополистирола,
Сточные воды, реки,
Низкая
упаковка
берег
Сельское
Фрагменты пленки/ листов,
Реки, берег,
Низкая
хозяйство
горшков, труб
атмосфера
49
§ В качественном измерении сильно различается по регионам; варьируется по масштабам и эффективности сбора и
управления твердыми отходами и сточными водами и пропускной способности ливневых вод
Косметика и средства личной гигиены
Частицы микропластика широко используются как абразивные агенты и наполнители в ряде косметических
продуктов и средств личной гигиены, таких как скрабы для лица и гели для душа, а наночастицы
используются в лосьонах от загара (Шеррингтон и др., 2016). Иногда их называют микрогранулами. Эти
частицы неминуемо попадают в сточные воды после смывания или непосредственно поступают в водную
среду во время купания. Общее количество микропластика в косметических продуктах может быть
значительным; например, было подсчитано, что 4600 - 94500 микрогранул используется при одном
нанесении скраба для лица (Нэппер и др., 2015). Считается неизбежным попадание существенного
количества микрогранул в водные пути, в зависимости от существования и эффективности средств очистки
сточных вод (Магнуссон и Норен 2014, Эссель и др. 2015, DEP
2015). Однако некоторые современные
предприятия, например, в Швеции и Санкт-Петербурге (Россия), согласно их отчетам, задерживают 96%
микропластика путем фильтрации23. Хотя использование микропластика в косметических средствах и
средствах гигиены может показаться значительным источником, он относительно мал в сравнении с
другими источниками попадания первичного и вторичного микропластика в окружающую среду, в
пересчете на тонны (Сундт и др., 2014).
Текстиль и одежда
Высвобождение волокон из текстиля и одежды считается значительным потенциальным источником частиц
микропластика определенного размера, особенно в процессе машинной стирки24. Как и в случае с
микропластиком в средствах гигиены и косметике, некоторое его количество задерживается на заводах по
очистке сточных вод, которое зависит от конструкции, эффективности и средств очистки на этих заводах.
Однако ясно, что значительное количество текстильных волокон попадает в морскую среду - их находят в
достаточно больших количествах на берегах и в прибрежных донных отложениях вблизи городских
населенных пунктов (Браун и др. 2009, Карлссон, 2015). Можно предположить, что есть значительные
региональные отличия, зависящие от типа ткани (синтетическая или натуральная ткань, длина нитей),
доступности машинной стирки, типа моющих средств и частоты стирки.
Наземный транспорт
В выделении пыли из частиц пластика (в основном < 80 мкм) с поверхности покрышек, как потенциальный
значительный источник загрязнения моря микропластиком, недавно убедились в Норвегии, Германии и
Нидерландах (NE
2014, Верскур 2014). Частицы пыли попадают в воздух, оставшаяся часть оседает
непосредственно в почве рядом с дорогой, вымывается дождевой водой в канализацию и в конечном итоге
оказывается в поверхностных водах и в море или смешивается со снегом и перемещается при его уборке.
Покрышки в основном изготавливаются из бутадиен-стирольных каучуков и продуктов переработки
резиновых шин. По подсчетам, каждый год в Дании 17000 тонн резиновых покрышек попадает в
окружающую среду (Верскур, 2014). Годовое количество шинной пыли, попадающей в окружающую среду в
Норвегии, Швеции и Германии, составляет 4500, 10000 и 110000 тонн соответственно (NE
2014). Среднее
количество выбросов шинной пыли в упомянутых странах варьируется между 1 и 1,4 кг на человека в год.
Производители и изготовители пластика
Пластиковая промышленность обычно производит и перевозит пластик в виде круглых или
цилиндрических гранул диаметром в несколько миллиметров. Далее они транспортируются туда, где
пластик обрабатывается и в итоге используется в производстве конечной продукции либо как компонент
более сложной продукции. Было много случаев потери пластиковых гранул во время транспортировки,
перегрузки или производства. Как результат, пластиковые гранулы распространены по всему океану.
Примеры приводятся в разделе 5.6.
50
Ремонт и демонтаж кораблей
Корпус корабля необходимо регулярно очищать для предотвращения роста биомассы и для покраски.
Традиционно это делается с помощью струи воздуха и песка, но иногда используются частицы пластика
(Браун и др., 2007). Они также используются для очистки внутренних частей корабля. В результате этого два
типа пластика получают доступ в окружающую среду: изначальный пластиковый абразивный порошок
(первичный пластик) и хлопья краски, которая часто имеет полимерную основу (вторичный пластик).
Приблизительно 70% торговых кораблей демонтируется в Южной Азии (Индии, Бангладеше и Пакистане),
очень часто на открытом берегу, 19% - в Китае. Перерабатываются в основном сталь и другие металлы, при
этом опасные вещества, такие как масла, удаляются. Хотя пластики представляют небольшую часть от
общей массы материалов, пластики и пластиковые фрагменты (такие как хлопья краски) встречаются и
будут попадать в океан, если этого не предотвратить (Редди и др., 2006).
5͘4 Управление отходами, поступающими с суши
Пластики в сточных водах
Сточные воды являются путем, по которому растворенные химикаты, а также твердые частицы, переносятся
в водную среду обитания. Сюда входят и микропластик, и макропластик. Крупные твердые предметы
попадают в систему сточных вод с канализацией через туалеты, это могут быть подгузники, тампоны,
контрацептивы, ватные палочки. Теоретически они устраняются на самых первых этапах очистки и не
попадают в окружающую среду. Однако во время сильных ливней объем воды, проходящий через
канализацию, может затопить ее и через создавшиеся неконтролируемые потоки эти предметы попадут в
водные пути. Так происходит, например, в Лондоне - городе 21 века с канализацией 19 века (Кэдбери,
2003). Как следствие, мусор из канализации регулярно обнаруживается при анализе морского мусора.
Помимо макропластика, сточные воды могут переносить микропластик
- частицы, содержащиеся в
косметике или отделяющиеся при стирке текстиля (Браун 2011, Карлссон 2015), и есть подтверждение
(Браун 2015) того, что некоторая их часть попадает через систему канализации в водную среду обитания. В
некоторых городах в районах с высоким уровнем снегопадов, таких как Хельсинки в Финляндии,
скопившийся снег сбрасывается прямо в прибрежные воды, обходя систему сточных вод и предоставляет
дополнительный путь попадания микропластика в океан25.
Существуют значительные региональные отличия в объеме сбора сточных вод и степени их последующей
очистки. В некоторых европейских странах почти 100% городских сточных вод собирается и подвергается в
той или иной форме третичной обработки. В то же время, в развивающихся странах примерно 90% сточных
вод сливаются, не подвергаясь даже первичной обработке (Коркоран и др., 2010). Первичная очистка
сточных вод обычно устроена таким образом, чтобы устранить относительно крупные твердые предметы, и
не рассчитана на задержание микропластика. Во время вторичной обработки устраняются растворенные и
взвешенные в воде биоматериалы. На этой ступени можно было бы ввести и более эффективную
фильтрацию микропластика, но это может оказаться нецелесообразным с финансовой точки зрения, в
зависимости от социально-экономической обстановки в городе или стране. Третичная обработка дает
возможность дезинфицировать воду и устранить из нее биогенные вещества и следы лекарств. Для многих
стран это довольно дорого и производится только при очень хрупкой среде обитания или при угрозе
человеческому здоровью.
Пластики в твердых отходах
Пластики образуют примерно 10% (7-13%) городского твердого мусора по всему миру (Хоорнвег и Бада-Тата
2012, D-Waste 2014). Возможности управления отходами варьируются от открытых свалок или полигонов
для захоронения отходов, различных уровней сжигания мусора, до получения энергии из отходов и/или
переработки. Однако даже при замкнутом потоке отходов часть их может попасть в окружающую среду.
Например, если свалка или полигон не закрыты, мусор может быть унесен ветром и, как следствие, попасть
в реки и море. К тому же, существуют прибрежные свалки, на которых мусор размещен близко к воде или
непосредственно на берегу и может быть унесен в море. Сбор твердых отходов часто неэффективен, отчасти
51
из-за того, что даже там, где налажена система сбора отходов, люди продолжают мусорить. Во многих
странах неофициальные сообщества, занимающиеся переработкой отходов, могут принимать значительные
объемы пластиковой упаковки. Например, в одном исследовании было установлено, что в Египте, Ливане и
Марокко уровень переработки достиг 90% (BiPRO 2013).
Был сделан подсчет возможного вклада неуправляемого городского мусора в объем морского пластика в
стране (Джембек и др., 2015). Авторы использовали данные по образованию твердых отходов, плотности
населения прибрежных зон и их экономическому статусу, опубликованные Всемирным Банком (Хоорнвег и
Бада-Тата,
2012), чтобы оценить долю пластика в потоке отходов, долю неуправляемого мусора и,
следовательно, количество пластика, который может попасть в океан. При таком подходе неизбежно
возникает много неточностей, но он демонстрирует относительную важность этого источника и ожидаемые
региональные различия. По данным на 2010 год авторы насчитали 275 миллионов тонн пластикового
мусора в странах, имеющих выход к морю, из которых от 4,8 до 12,7 миллионов тонн попадает в океан. Они
предсказывают, что если не произойдет значительных улучшений в системе управления отходами, а
производство, использование и выбрасывание пластика продолжат расти, то к 2025 году это количество
удвоится.
5͘5 Отрасли деятельности в море, образующие макропластиковый мусор
Виды вовлеченных материалов
При осуществлении деятельности в море используется широкий спектр различных видов пластика,
предназначенных как для краткосрочного использования (например, упаковка), так и для долгосрочного
(например, орудия лова, тросы). Главные источники и пути попадания показаны на Рисунке 5.4, а виды
материалов описаны ниже, в Таблице 5.3.
Торговое
Морской туризм
Рекреационная
Рыболовство
Аквакультура
судоходство
деятельность
Брошенные,
потерянные или иным
Незаконный
Случайная
Незаконный
Обработка твердых отходов
Случайная
образом оставленные
сброс
потеря
сброс
и очистка сточных вод
потеря
орудия лова
Восстановление
и переработка
Обработка
твердых
отходов и
очистка
сточных вод
океан
Рисунок 5.4 Находящиеся в море источники макропластика и пути его попадания в океан (согласно П.Дж. Кершоу)
Такие отрасли, как рыбная ловля или аквакультура могут использовать определенные виды или количества
пластика в большей степени, чем другие секторы, но круизный корабль, перевозящий несколько тысяч
пассажиров, представляет собой плавучее сообщество размером с небольшой город, с такими же
потребностями в товарах и услугах и таким же потенциалом образования отходов.
52
Таблица 5.3 Источники макропластика, находящиеся в море
Отрасль
Описание*
Точки
Относительная
попадания
значимость§
Рыболовство
Орудия лова, стропы, ящики для хранения,
Берег, море
Высокая
упаковка, личные вещи
Аквакультура
Буи, леска, сети, конструкции, ящики для
Берег, море
Средняя
хранения, упаковка, личные вещи
Судоходство/ морское
Грузы, упаковка, личные вещи
Берег, море
Средняя
производство
Морской туризм
Упаковка, личные вещи
Берег, море
Средняя
* Сочетает в себе отходы, специфичные для данного сектора, и отходы, вовлеченные в него извне
§ Качественные различия, варьирующиеся по регионам
Рыболовство
Сектор коммерческого лова широко применяет пластики, так как они имеют множество преимуществ перед
более традиционными материалами. Потери в рыболовном секторе включают орудия лова (например,
сети, тросы, поплавки, леска), вспомогательное оборудование (перчатки, ящики для рыбы, ремни), отходы
из камбуза и высвобождение волокон и других фрагментов в результате обычного использования и износа
(например, при эксплуатации нижней подборы трала (грунтропа)). Рыболовное оборудование может быть
потеряно в море случайно, оставлено или сознательно выброшено. Его называют “оставленные, утерянные
или иным образом брошенные орудия лова” ( LDFG), и по объему и потенциальному влиянию на среду оно
представляет собой, возможно, самую значительную категорию морских источников мусора (Рисунок 5.5).
Оставленные, потерянные или иным образом оставленные орудия лова могут привести к значительному
обеднению запасов промысловой рыбы, моллюсков и ракообразных, а также иногда оказывать влияние на
нецелевые виды и их среду обитания. Важность этого вопроса была признана на 16-й встрече Департамента
рыбного хозяйства и аквакультур ФАО в 1985 году, что привело к публикации ключевого доклада ФАО и
ЮНЕП (Макфадиен и др., 2009). Количество ежегодно оставляемых орудий лова точно неизвестно. Очень
приблизительные подсчеты, основанные на данных Макфадиена и др. (2009) дают общемировую цифру в
640 тысяч тонн в год.
Региональные различия по виду и количествам относящегося к рыболовству морского мусора связаны со
следующими факторами:
a)
наличие и эффективность регулирования и управления (например, для кустарного и масштабного
коммерческого вылова; нелегальной, неофициальной и нерегулируемой рыбалки);
b)
виды рыболовного оборудования;
c)
конфликты орудий лова, например, когда одна снасть мешает другой.΁;
d)
состояние рыболовной среды, включая состояние дна (например, твердый грунт), воды, погодные
условия;
e)
работа с очень длинными сетями или набором сетей;
f)
работа с большим, чем обычно, количеством оборудования;
g)
уровень образования и профессионализм команды.
53
Рисунок 5.5 Примеры разных типов брошенных орудий лова (Фото: Карен Гриммер, MBNMS, NO
).
Аквакультура
Морская (прибрежная) аквакультура включает в себя как производственную деятельность в море и в
приливной зоне, так и находящиеся на суше производственные площади, и структуры (ФАО, 2014). Хотя
аквакультура на суше обогнала в развитии морскую аквакультуру еще в 1980 году, мировое производство
продолжало расширяться (ФАО, 2014, Кэмпбелл, 2013).
Аквакультурные сооружения либо подвешены под поверхностью моря (как правило, на глубине 10-50
метров), либо расположены в приливной зоне или на мелководье, в нижнеприливной зоне, прямо на дне. В
большинстве случаев используются леска, клетки или сети, подвешенные на буях, часто сделанных из
пластика (наполненные воздухом буи) или пенополистирола. Эти сооружения также требуют множества
тросов (в основном из неплавучих пластиков) и клеток различных видов (пластиковые сети из тонких и
толстых волокон, плавучие и неплавучие). Аквакультурные сооружения разрушаются в результате износа и
разрыва якорных тросов, из-за штормов, случайным образом и в результате конфликтов с другими
пользователями морской среды. Кроме того, аквакультурные сооружения часто разрушаются из-за суровых
погодных условий, что приводит к образованию большого количества морского мусора (Ли и др., 2014).
Торговое судоходство и морское производство
В соответствии с Приложением V Конвенции МАРПОЛ преднамеренный выброс пластика с кораблей не
допускается. Это относится и к водам, находящимся вне национальной юрисдикции. К сожалению, есть
сведения, подтверждающие, что на практике это до сих пор происходит. Существуют внутренние трудности
в реализации этих правил. Помимо нелегального выброса было много случаев потери грузов, в частности
контейнеров, из которых просыпались гранулы. Обзор причин потери контейнеров привел к выводу, что ей
способствовали несколько факторов: перегруженность отдельных контейнеров, плохое закрепление,
расположение тяжелых контейнеров поверх легких и недооценка командой корабля дополнительных
грузов, расположенных на сложенных контейнерах в условиях неспокойного моря и ветров, ведущая к
затруднениям в управлении кораблем и удержании курса (Фрей и де Вогелер, 2014; см. раздел 5.6, морские
пути).
54
Морской туризм
Круизные корабли обычно вмещают несколько тысяч человек. Это напоминает плавучую деревню и
приводит к образованию соответствующего количества макро- и микропластиковых отходов. Современные
корабли оснащены сложными системами управления жидкими и твердыми отходами, однако твердые
отходы очень часто оставляют на берегу в портах маленьких островов с неразвитой в отношении отходов
инфраструктурой. К тому же, некоторые круизные компании позволяют себе сомнительную практику
выпускания множества воздушных шаров, несмотря на очевидный экологический вред, который они могут
нанести. Рост популярности тренда “экотуризм” привел к возрастанию количества судов, заплывающих в
более отдаленные районы, включая Антарктику. Остается неясным, какой объем загрязнения макро- и
микропластиком образуется в результате таких туров.
Рекреационная деятельность
Многие люди, отдыхающие на океане, в частности, сообщества дайверов и серферов, подходят к своей
деятельности с экологической сознательностью. Некоторые из них даже выступали в первых рядах ведущих
кампаний против мусора и за восстановление среды (раздел 11.6). К сожалению, помимо них есть люди с
меньшим уровнем экологической сознательности. Леска и крючки, оставленные отдыхающими
рыболовами, типичны для таких регионов, как северо-запад Европы и Корейский полуостров, хотя
настоящие их количества остаются неизвестными.
5͘6 Морские отрасли, образующие микропластиковые отходы
Виды участвующих материалов
Многие виды деятельности на море приводят к попаданию микропластика непосредственно в океан.
Список главных источников первичного и вторичного микропластика показан на рисунке 5.6, а виды
участвующих материалов - в Таблице 5.4.
Первичный микропластик
Главный источник первичного микропластика в море связан с попаданием в него пластиковых микрогранул
в результате потери грузов. Менее значительный источник представлен использованием косметики и
средств гигиены, в основном пассажирами круизных кораблей.
Вторичный микропластик
Обычный износ и разрывы орудий лова и других снастей приводит к появлению различных видов
вторичного микропластика. Использование грунтропа на некоторых видах донных тралов, таких, как оттер-
трал26, для перемещения основного рыболовного оборудования, может стать значительным источником
синтетических волокон в некоторых регионах, но обоснованных подтверждений этого нет.
55
Источники первичного микропластика
Источники вторичного микропластика
Торговое
Морской
Рекреационная
Морской
Рыболовство
Аквакультура
судоходство
туризм
деятельность
туризм
Случайная потеря
Средства личной
Использование и износ сетей,
Использование и износ
Текстильные
груза с гранулами
гигиены и
тросов и других орудий лова
оборудования
волокна
косметика
Очистка сточных
Очистка сточных
вод
вод
океан
Рисунок 5.6 Источники первичного и вторичного микропластика, находящиеся в море (согласно П. Дж. Кершоу).
Таблица 5.4 Источники микропластика, образуемого в море
Отрасль -
Первичный
Вторичный микропластик
Точки
Относительная
источник
микропластик
попадания
значимость§
Рыболовство
Фрагменты и волокна от
Берег, море
Высокая
использования орудий
лова, тросов
Аквакультура
Фрагменты и волокна от
Берег, море
Средняя
использования сетей,
тросов и буев из
пенополистирола
Судоходство
Случайная потеря
Берег, море
Средняя
пластиковых гранул
Морской
Средства личной
Берег, море
Низкая
туризм
гигиены и косметика
§ Качественные различия, варьирующиеся по регионам
5͘7 Предполагаемое количество макро- и микропластика, попадающих в океан из
наземных источников - региональная перспектива
Схемы образования отходов
Городские сообщества
Примерно половина населения Земли живет в радиусе 60 км от океана, а 75% всех крупных городов
расположены на берегу (GES MP 2016). В Китае и Юго-восточной Азии 260 миллионов и 400 миллионов
людей соответственно живут в радиусе 50 км от берега. Многие другие живут вблизи рек или водных путей
и, таким образом, тоже имеют косвенную связь с морем. Учитывая известные схемы использования
пластика будет разумным предположить, при первом приближении, что попадание пластика в океан из
городских сообществ будет пропорционально плотности населения (Рисунок 5.7).
56
Рисунок 5.7 Население прибрежных зон в радиусе 100 км от берега (2010 млн), в границах крупных морских экосистем
(источник: TW P 2016)
Абсолютное количество и относительные пропорции различных видов образуемых пластиковых и
микропластиковых отходов и та его часть, которая попадает в океан, также зависит от характера
промышленного и торгового секторов и социальных практик у населения. Было проведено три
полноценных исследования образования микропластика в европейских странах: в Германии (Эссель и др.,
2015), Дании (Лассен и др., 2015) и Норвегии (Сундт и др., 2014) (Блок 5.1). Во всех трех исследованиях
подчеркивается, что шинная пыль представляет собой самый серьезный единичный источник
микропластика. Это был до сих пор упускаемый из виду факт. Можно предположить региональные и
глобальные схемы образования микропластика из этого источника, сопоставив их с количеством машин или
количеством пройденных миль на автомобиль.
57
Блок 5͘1 Установленные источники микропластика, пути его попадания в море и доля, попадающая в море в
Норвегии
Группа источников
Входной
Путь попадания в море
Вероятный процент,
Объем,
поток (т)
попадающий в море*
поступающего
мусора (т)
Бытовое потребление, всего
40
Канализационные очистные
Маленький
4
сооружения
Коммерческое потребление,
100
Канализация, море
Средний
50
всего
Утечка/просыпание при
250
Море
Большой
225
перевозке
Производство
200
Канализация или море
Большой
180
Краска с корпусов кораблей
330
Море, берег
Большой
297
Портовое оборудование
400
Море, берег
Большой
360
Ремонтные работы
270
Сточные трубы, свалки
Средний
135
Прачечные
100
Сточные трубы
Средний
50
Домашнее хозяйство
Канализационные очистные
Стирка
600
сооружения
Маленький
60
Пыль
450
Канализация, воздух
Маленький
45
Уличная пыль в городах
Дорожная краска
320
Сточные трубы, воздух
Средний
160
Наружная краска
уличных объектов
130
Сточные трубы, воздух
Маленький
13
Пыль от шин
4500
Сточные трубы, воздух
Средний
2250
Внутренние помещения
городских объектов
Пыль
130
Сточные трубы, воздух
Маленький
20
Нелегальные свалки, окраска
100
Почва, море
Большой
90
Органические отходы
336
Почва, вода
Маленький
34
Переработка бумаги
60
Вода
54
Электронные отходы
10
Воздух, вода
Средний
5
* маленький - 10%, средний - 50%, большой - 90%
(согласно Сундт и др. 2014).
Попадание через реки и другие водные пути
Реки представляют собой основной путь попадания макро- и микропластика в океан. Из небольшого
количества доступных данных видно, что бассейны рек, особенно области водосбора с высокой плотностью
населения и развитой промышленностью, могут переносить значительное количество пластика в океан.
Обзор наблюдаемых концентраций пластика в реках представлен в Приложении III. Однако есть
существенный пробел в сведениях о количестве пластика, попадающего в океан этим путем по всему миру,
о том, какие из источников наиболее значительны, какие меры могут быть эффективны для контроля этих
источников и как все эти аспекты различаются по регионам.
Эффективность управления сточными водами и твердыми отходами будет важным фактором в изменении
количества пластика, который попадает в водные пути, независимо от природы наземных источников. По
этим причинам здесь можно предположить значительные региональные различия. Концентрация
микропластика в реках, согласно отчетам, сильно варьируется (вплоть до коэффициента 109, Дрис 2015). Это
может происходить отчасти в результате различий применяемых методик, но также в результате разной
близости источников и в зависимости от того, расположены ли исследуемые места вверх или вниз по
течению относительно городов и промышленных центров. Многие реки сильно различаются по скорости
течения в суточном, недельном, месячном, годовом или многолетнем измерении. Например, выпадение
большого количества осадков после долгого засушливого периода может привести к тому, что количество,
58
намного превышающее среднее, будет перенесено в течение ограниченного периода времени (ван дер Вал
и др., 2015). И, наоборот, сезонные колебания уровня потока Жемчужной реки [Чжуцзян, Китай΁ является
причиной наблюдения разного количества пластика в Гонконге (Фок и Чеунг, 2015).
Сравнительное исследование четырех главных европейских рек показывает значительные различия в
количестве и характеристиках пластикового мусора (ван дер Вал и др., 2015; Блок 5.2, Таблица 5.5). Брались
пробы речной воды с использованием сочетания плавучих сетей и экранов и пробы откачанной воды,
подсчитывалось количество частиц, часть которых анализировалась по химическому составу.
Блок 5͘2 Анализ вклада рек - характеристики бассейнов четырех европейских рек
Река
Годовой выброс Море, получающее
Площадь
Характеристики бассейна
3/с)
выброс
бассейна (км2)
Рейн
2378
Северное море
200 000
Высоко урбанизированный и
индустриализированный
Далэльвен
~ 300
Балтийское море
29 000
Природный заповедник
Дунай
~ 6500
Черное море
800 000
Сельскохозяйственное
использование бассейна одного из
притоков - реки Сирет
По
1470
Средиземное море
71 000
Умеренно урбанизированный
(ван дер Вал и др. 2015)
Таблица 5.5. Расчетный годовой вклад пластиковых частиц в море из четырех европейских рек. Методы взятия проб
описаны в разделе 11 (согласно ван дер Вал и др., 2015)
Попадание частиц пластика в море
Река
Пробы WSF27(х 3,2 мм)
Сеть для взятия проб Манта (х330 μm)
Количество частиц
Тонны
Количество частиц
Рейн
8x107 - 3x108
20-31
10x1010 - 3x1011
Далэльвен§
-
-
5x1010
Дунай
1x1010
530
2x1012
По
7x108
120
7x1011
§ Невозможно взять пробы WSF (“Реки без мусора”) в изучаемом месте
Поражает то, что даже при относительной отдаленности бассейна реки от цивилизации (как, например, в
случае реки Далэльвен) и низкой плотности населения (250 000) река может содержать большое количество
микропластика. В таком случае напрашивается мысль, что это может быть связано с популярностью
любительской рыбалки в регионе, сопровождаемой большим количеством нейлоновых волокон. Состав
частиц в реках варьировался, но в каждом случае доминировал полиэтилен. Авторы предполагают, что в
Черное море ежегодно попадает 530 тонн, что более чем в два раза превышает данные Лехнера (2014). Но
важно подчеркнуть, что получение показательных проб из больших речных бассейнов, отражающих
временные и пространственные различия в характере течения, вклад многочисленных источников и
влияние предшествующих событий, чрезвычайно затруднительно. К опубликованным цифрам следует
59
относиться как к показателю возможных объемов с большой долей неопределенности.
Пластиковый мусор также переносится вдоль русла реки, хотя это гораздо сложнее измерить. Во время
исследования верхней части устья реки Темзы в Лондоне, проводимого с использованием донно-якорных
сетей (“кошельковые” сети, предназначенные для ловли угрей), было захвачено значительное количество
отходов, большую часть которого составлял пластик и более 20% - средства гигиены (Морритт и др., 2014).
Экстремальные наводнения могут привнести пластик, который иначе не попал бы в океан. Эффект от
сильных ливней усугубляется неустойчивыми для окружающей среды способами природопользования
(например, вырубкой лесов, уплотнением почвы). Очевидно, что чрезвычайные происшествия стали чаще
происходить в связи с глобальным потеплением.
Гранулы из пластичных полимеров
Реки очень важны для тех районов, где водосбор обслуживает нужды городского населения и способствует
развитию промышленности. Гранулы из пластичных полимеров в изобилии находили, например, на
искусственных берегах индустриализированного эстуария Западная Шельда в Нидерландах и среди речной
растительности
(Рисунок
5.8; личная переписка, Таня Кокс, Fauna Θ Flora International
(организация
“Международная фауна и флора”)). В порту Антверпена, находящемся вверх по течению от того же места,
расположен один из самых больших в Европе центров производства нефтехимических продуктов и
пластика.
Рисунок 5.8 Гранулы из пластичных полимеров в Западной Шельде в Нидерландах (фотографии использованы с
разрешения Тани Кокс и Fauna Θ Flora International).
Среди различных видов плавающего пластика в реке Дунай в больших количествах встречаются гранулы из
пластичных полимеров (Рисунок 5.9; Лехнер и др., 2014). Авторы исследования Дуная насчитали более 1550
тонн пластика, переносимого в Черное море; по их заявлению, эти данные скорее недооценены, они
основаны на взятии грубых проб микропластика
<500 мкм и бóльших предметов
50 мм) и
малоэффективного управления сточными водами в странах ниже по течению от Австрии. Пробы брались в
2010 и
2012 годах и отличались большим разнообразием и количеством предметов. Например,
промышленные гранулы, шарики и кусочки составляли 64% общего объема (количества штук) в 2010 году и
31% в 2012 году. Дунай - трансграничная река, к ее водам имеют доступ 19 стран, а площадь бассейна
составляет
800 000 км2. Река используется многими отраслями, включая производство пластика, и
60
интенсивно используется для перевозок. Все эти факторы очень затрудняют принятие мер по сокращению
количества пластика.
a)
b)
Рисунок 5.9 Микропластик, находимый в р. Рейн: а) количество частиц микропластика (300 мкм - 5 мм) на 1000 м3 по
категориям для всех приведенных мест (Δ). Горизонтальные колонки показывают обилие микропластика на 1000 м3 и
относительный состав по категориям. L - левый берег, M - середина реки, R - правый берег, T - трансекта (участок
поперечного сечения реки); b) Типичные категории микропластика в Рейне. Слева: пробы, взятые в г. Дуйсбурге, на 65%
состоящие из непрозрачных сферул, других фрагментов и волокон, линейка: 2 мм. (a/b) прозрачные сферулы с
пузырьками газа, полиметилметакрилат
(Зуйлихем), линейки:
1 мм;
(c/d) непрозрачные сферулы. Полистирол
(Дуйсбург, Рес), линейки: 500 мкм (представлено Мани и др. 2015, с разрешения ICPR, 2011).
Пластик производится по всему миру, но есть четкая региональная структура: Китай - единственный
крупнейший производитель, далее идут Азия, Европа и Северная Америка - в каждом регионе на несколько
61
процентов меньше. Это, вероятно, оказывает влияние на наличие гранул пластичных полимеров в
окружающей среде около зон производства и обработки. Однако торговля пластиками глобальна, поэтому
гранулы, произведенные в одной стране, могут быть перевезены в другую для дальнейшей обработки, с
вероятностью случайных потерь при транспортировке вследствие происшествий.
Управление твердыми отходами и торговля отходами в мире
Состояние экономического развития
Состояние экономического и социального развития оказывает значительное влияние на ряд факторов,
относящихся как к образованию отходов, так и к управлению ими. До некоторой степени это может быть
определено по таким показателям, как ВВП на душу населения и индекс человеческого развития (ИЧР) -
совокупному показателю, который охватывает уровень жизни, грамотности и другие социальные
параметры. Хотя ИЧР по всему миру возрос за последние 25 лет, все еще существуют значительные
региональные различия
(Рисунок
5.10). Возрастающее использование пластика связано с ростом
относительных доходов, хотя ВВП вырос гораздо быстрее, чем ИЧР28. Это означает, что возможности
эффективного управления отходами отстают от возрастающей покупательской способности потребителей.
Рисунок 5.10 Изменения индекса человеческого развития (согласно ПРООН) по регионам, 1975-2004 гг. (Доклад по
человеческому развитию, 2015, Работа по человеческому развитию, ПРООН, 2015)
Количество отходов, производимых каждой страной, зависит от количества образуемых отходов на душу
населения и от численности населения. Существует общая схема, по которой в более богатых странах выше
объем образуемых отходов на душу населения, в противовес большему населению некоторых более
бедных стран (Хоорнвег и Бада-Тата, 2012)29. Несоответствующее управление отходами имеет место на
каждом континенте. Некоторые практики, имеющие место в развивающихся странах, которые сейчас
признаются неприемлемыми
(например, сжигание пластиковой изоляции медных проводов), всего
несколько десятилетий назад были обычными для богатейших стран Северной Америки и Европы. В
некоторой степени улучшение в управлении отходами в развитых странах было достигнуто за счет
экспортирования отходов в страны третьего мира.
Развитость системы управления отходами сильно варьируется в разных странах, от хорошо контролируемых
санитарных полигонов до неконтролируемых открытых свалок. Недавно был опубликован справочник, в
62
который вошли пятьдесят свалок, вызывающих наибольшие опасения (D-Waste 2014). Большая их часть
находится в Африке (18) и Азии (17), но они есть и в Латинской Америке (8), в Карибском бассейне (5) и в
Европе (2) (Рисунок 5.11). Однако они могут содержать мусор, импортированный из других регионов,
поэтому можно возразить, что ответственность за улучшение управления отходами в таких местах может
лежать на нескольких странах. Многие из этих мест находятся поблизости от берега моря или водных путей.
Для этих стран было бы полезно наносить на карту незаконные и неконтролируемые свалки и вести учет их
количества, особенно там, где они примыкают к морским берегам и другим водоемам.
Торговля отходами
Тщательное регулирование управления отходами во многих развитых странах, особенно в отношении
электроприборов и электроники, привело к активному развитию рынка отходов. Сюда входит легальная
торговля использованным пластиком, например, из Европы в Китай, для широкомасштабной переработки.
Однако это ведет также к появлению сомнительной практики экспорта “бывших в употреблении” (легально)
и выброшенных (нелегально) электронных товаров в развивающиеся страны, в частности в Западную
Африку и Азию. Ключевыми мотивами являются низкая заработная плата рабочих, отсутствие проверок,
отсутствие внимания и контроля за соблюдением надлежащих мер по защите человеческого здоровья и
окружающей среды. Таким образом, бытовой прибор, сданный в “переработку” в официальном центре по
обращению с отходами в Северной Америке или Европе может в конечном итоге оказаться в
неофициальном перерабатывающем секторе в Западной Африке, где он будет выброшен и отправится на
большую открытую свалку. Регулярно поступают сообщения о случаях нелегальной транспортировки, часто
вызванных жаждой наживы, которые повлекли за собой наказание. Транспортировка токсичных и опасных
отходов контролируется согласно Базельской Конвенции (Глава 2). Пластики из электронных приборов,
часто содержат высокие концентрации некоторых химикатов, в частности, ингибиторов горения. Плохо
управляемые места хранения отходов служат источниками попадания загрязненного пластика в
близлежащие водные пути и впоследствии - в океан непосредственно в воду или через атмосферу.
Рисунок 5.11 Расположение 50 крупнейших свалок (D-Waste 2014)
Джембек и др. (2015) установили, что16 из 20 главных источников образования морского пластикового
мусора находятся в странах со средним уровнем дохода, где происходит стремительный рост экономики
(Глава 5.4). На основании этого анализа было установлено, что на пять первых в этом списке стран (Китай,
Индонезия, Филиппины, Шри-Ланка и Вьетнам) приходится 50% “неправильно управляемого” пластика
(Рисунок 5.12).
63
Рисунок
15.12 Пластиковый мусор, производимый и неправильно управляемый. Источник:
“Графики динамики
морского мусора” (в процессе подготовки).
Малые островные развивающиеся государства могут столкнуться с определенными трудностями в
управлении отходами, связанными с удаленностью, немногочисленным и разреженным населением с
ограниченными возможностями экономии за счет масштаба, нехваткой места под санитарные полигоны,
ограниченностью ведомственных и человеческих ресурсов и состоянием и скоростью экономического и
социального развития (Блок 5.3). Они также могут становиться жертвами цунами и других природных
экстремальных явлений, потенциально ведущих к увеличению выбросов в океан.
Блок 5͘3 Управление отходами в малых островных развивающихся государствах Тихого океана
Секретариат Тихоокеанской региональной программы по окружающей среде (SPREP) пронаблюдал за рядом
инициатив по улучшению управления пластиковым мусором и помог разработать Тихоокеанскую
региональную стратегию по управления отходами на 2010-2012 гг. Она была принята на 20-й встрече
Секретариата Тихоокеанской региональной программы по окружающей среде в Самоа 18 ноября 2009 года
следующими странами: Американское Самоа, Австралия, Острова Кука, Федеративные штаты Микронезии,
Фиджи, Франция, Французская Полинезия, Гуам, Кирибати, Маршалловы острова, Науру, Новая Каледония,
Новая Зеландия, Ниуэ, Северные Марианские острова, Палау, Папуа - Новая Гвинея, Самоа, Соломоновы
острова, Токелау, Тувалу, Соединенные штаты Америки, Вануату, Уоллис и Футуна.
Отходы и освоение земель
В некоторых прибрежных регионах, таких как Сьерра Леоне, автомобильные покрышки и другой мусор
используются для освоения земель там, где не хватает места для постройки домов или оно слишком
дорогое. Трущобы Кру Бэй на побережье во Фритауне примыкают к двум рекам и часто подвергаются
затоплению (Рисунок
5.13). Согласно данным новостного агентства IRIN
(Комплексной региональной
информационной сети) “Кру Бэй͙ это убогий трущобный район, настольно замусоренный, что дорожки в
нем сделаны из спрессованного пластика, консервных банок и тюбиков от зубной пасты, и лишь изредка
64
там можно увидеть пятна оранжевой земли͙ средняя продолжительность жизни здесь составляет 35 лет”30.
Очевидно, что трущобы являются источником попадания пластика в океан. Этот пример очень далек от тех
мест, где исследуется влияние морского мусора и ищутся пути решения этой проблемы. Но он показывает
реальную жизнь многих людей, для которых беспокойство о проблеме мусора стоит далеко не на первом
месте в списке приоритетов.
Рисунок 5.13 Трущобы Кру Бэй в Сьерра Леоне, где мусор используется для освоения земли под постройку самодельных
домов. © United Nations/OCH /IRIN/Nicholas Reader
Прибрежный туризм
Во многих регионах прибрежный туризм представляет собой главный источник мусора; основные “горячие
точки” находятся в Средиземноморье, Расширенном Карибском бассейне, Юго-восточной Азии и
нескольких малых островных развивающихся государствах. К проблеме добавляется рекреационное
использование территорий, примыкающих к районам городской застройки. Замусоривание берегов
оказывает социальное, экологическое и экономическое влияние. Проблема усугубляется плохим
управлением отходами, недостатком ресурсов в некоторых регионах и отсутствием связи между теми, кто
получает пользу от своей деятельности (например, туристами, владельцами ресторанов, туроператорами) и
теми, кто имеет дело с последствиями (например, местными сообществами). Кейтеринг для туристов в
малых островных развивающихся государствах приводит к импорту огромного количества еды и других
потребительских товаров, который сопровождается большим количеством упаковки, что создает серьезные
препятствия для эффективного управления отходами.
5͘8 Измерение количества пластика и микропластика, поступающего в океан из
источников, расположенных в море - региональная перспектива
Судоходство
Глобализация и развитие судоходства
65
Судоходство является постоянным источником морского пластика, как в связи со случайным попаданием
(из-за крушений, повреждений во время шторма), так и в результате нелегальных выбросов пластика в
море, нарушающих Приложение V Конвенции МАРПОЛ. С судоходством связано 90% всей мировой
торговли. Появление транспортировки контейнерных грузов в 1960-х годах привело к существенному
повышению количества и снижению стоимости перевозимых по морю товаров. Нововведение было
впервые опробовано на загруженных морских путях, соединяющих Северную Америку и Европу, где
высокие капиталовложения возмещались сокращением затрат на рабочую силу, и постепенно
распространилось в странах с развивающейся экономикой, особенно в Азии (Рисунок 5.14). Существовала
тенденция увеличивать вместимость за счет постройки кораблей большего размера. Существенно
расширилась торговля производственными товарами, привозимыми из Азии в Европу и Северную Америку,
значительная часть которых состояла из пластиков и перевозилась контейнерными судами.
Обследование береговых линий, примыкающих к загруженным судоходным путям (Рисунок 5.14), таких как
южная часть Северного моря вблизи Роттердама, выявило высокий процент мусора с кораблей (ван
Франекер, 2010). Какая-то его часть могла быть специально выброшена за борт, какая-то возникла в
результате случайных потерь.
Рисунок 5.14 Плотность мирового судоходства (Калуза и др., 2010)
Количество контейнеров, теряемых каждый год, спорно, но согласно докладу Мирового совета по
судоходству (2014)31 оно в среднем составляет примерно 550 в год, не считая потерь в связи с катастрофами
(составляющими по общепринятым оценкам более 50 контейнеров за одно происшествие). В 2011 году
грузовое судно “Рена” потерпело крушение у берегов Новой Зеландии (Рисунок 5.18; 900 контейнеров), а в
2013 году контейнеровоз MOL Comfort полностью затонул в Индийском океане (4293 контейнера).
Рисунок 5.15 Потеря контейнеров в кораблекрушениях: а) Контейнеры падают с палубы тонущего грузового корабля
MSC Chitra в Аравийском море у побережья Мумбаи 9 августа 2010 года (Агентство “Рейтер”/Danish Siddiqui); b) Люди
66
смотрят на грузовые контейнеры с корабля MSC Napoli в деревне Бранскомб на южном побережье Англии, январь 2007
года (“Рейтер”/Люк Макгрегор).
Потери в результате серьезных происшествий могут иметь большое местное значение (Рисунок 5.15). В
более приятном ключе, в СМИ часто публикуются отчеты о знакомых всем предметах, выносимых на берег,
таких как кроссовки NikeTM (западный берег Северной Америки, Эббесмайер и Сиано, 2009), игрушки для
ванной, включая пластиковых уточек
(Хон,
2011) и детали ЛегоTM
(юго-восток Англии32). Места
кораблекрушений четко коррелируют с загруженностью судоходных путей, лидирующие по количеству
происшествий пять регионов - это моря восточной Азии (Корея, Япония, восточный Китай), моря юго-
восточной Азии, восточного и западного Средиземноморья и воды Бискайского залива и северо-западные
шельфовые моря (Батт и др., 2011).
Микропластик
Результатом кораблекрушений также является попадание микропластика непосредственно в океан.
Возможно, самый известный случай - это потеря шести контейнеров с грузового судна рядом с Гонконгом
после тайфуна Висенте в июле
2013 года. Предполагается, что было потеряно
150 тонн
предпроизводственных полипропиленовых гранул, их в большом количестве вымывало на местные
пляжи33. Была проведена выдающаяся кампания по очистке берега, в основном волонтерами. Считается, что
было собрано около 70% потерянных гранул.
Рисунок 5.16 Предпроизводственные ПП-гранулы, вымытые на берег в Гонконге после кораблекрушения в 2012 году
(“Рейтер”/Сиу Чиу)
Выброс осадка из стоков и донных осадков
Выброс осадка из канализации и донных осадков разрешен Приложением V МАРПОЛ в определенных
условиях. Канализационный осадок может содержать фрагменты пластика, волокна и частицы, которые не
удаляются во время первичной очистки. В одном шведском исследовании был сделан вывод, что более 99%
микропластика, попадающего на предприятие по очистке сточных вод, оставалось в осадке (Магнуссон и
Норен, 2014). Канализационные осадки часто применяются в сельском хозяйстве как удобрение, и был
предложен метод, определяющий применение осадка в этом качестве по присутствию синтетических
волокон (Зубрис и Ричардс, 2005). Вовлеченные количества микропластика частично зависят от управления
входящими потоками отходов, от формы, размера и плотности частиц, а также наличия и качества очистки
сточных вод.
Выемка грунта имеет существенное значение для функционирования портов и обеспечения безопасного
прохода кораблей. В настоящее время нет установленного состава материала, содержащего пластик,
признанного подходящим для выброса в море. На эту тему был подготовлен доклад34, который находится
32 http://www.bbc.co.uk/news/magazine-28367198 , accessed 1 February 2016
34 IMO LC/SG 39/8/1 Приложение
67
на рассмотрении научной группы ЛК и ЛП (март 2016 г.). Хотя по содержанию пластика в донном осадке
имеется мало информации, высокий уровень пластика, включая пластиковые гранулы и волокна, были
найдены на берегу и на дне гаваней (Браун и др., 2010, Клэссенс и др., 2011). И хотя невозможно
предоставить точные данные по количеству попадания пластика этим путем, можно предположить, что его
количество будет зависеть от таких факторов, как интенсивность судоходства, плотность населения на
побережье и уровень индустриализации прибрежных зон.
Рыболовство
Ловля рыбы - это важный источник высококачественного белка для многих регионов, но особенно для Юго-
восточной Азии и тихоокеанских малых островных развивающихся государств, некоторых участков
Индийского океана, Северной и Западной Африки, Карибского бассейна и Чили (Рисунок 5.17).
Шкала
Нет данных
Рисунок 5.17 Продовольственное обеспечение за счет ловли рыбы по регионам, представленное по относительной
шкале EEZ (индекса здоровья океана)
Макфадиен и др. (2009) произвели подсчет количества потерь орудий лова в различных регионах (Таблица
5.6). Очевидно, что это мировая проблема, однако на нее явно влияет ряд региональных факторов, таких
как вид орудий лова, уровень образования команды, неэффективные методы лова, конфликты из-за орудий
лова между рыболовами и другими пользователями моря, ценность улова по сравнению с ценностью сетей
и объем нелегального лова
(Гилман,
2015). В новом исследовании, охватывающем орудия лова,
оставленные после ловли рыбы многостенными и жаберными сетями, описываются методы измерения
смертности рыбы в результате призрачной рыбалки и синтезируется оценка уровня смертности (Гилман и
др., в печати). Это исследование также дает сравнительную оценку региональным рыболовным
организациям и обеспечению мониторинга и управления брошенными орудиями лова и призрачной
рыбалкой.
68
Таблица 5.6 Мировая статистика по брошенным орудиям лова (согласно Буттерворт и др., 2012; исходные данные -
Макфадиен, 2009; дополнительные данные - Шульц, 2013, Э. Грилли CC MLR личное общение, январь 2016 г.)
Примеры показателей потерянных/брошенных/выброшенных орудий лова по всему миру
Регион
Вид орудий лова
Показатели потерянных орудий (источник
данных)
Атлантический океан
Северное море и северо-
Донные жаберные сети
0.02-0.09% потерянных сетей на судно в
восточная Атлантика
год (Договор ЕС F IR-PL98-4338 (2003))
Пролив Ла-Манш и Северное море
Жаберные сети
0.2% (палтус и камбала) - 2.11% (морской
(Франция)
окунь) сетей на судно в год
(Договор ЕС F IR-PL98-4338 (2003))
Балтийское море (Польша и
Установленные сети
1630 потерянных сетей в 2009 году
Литва)
(Шульц, 2013)
Северо-Западная Атлантика
Жаберные сети на
5000 сетей в год (Бреен, 1990)
ньюфаундлендскую треску
Канадско-атлантические
2% потерянных сетей на судно в год
жаберные сети
(Шопен и др., 1995)
Ловушки на краба-стригуна
792 ловушки в год
опилио в заливе Святого
Лаврентия
Снасти для ловли лобстеров в
20-30% ловушек на судно в год
Новой Англии
(Смоловиц, 1978)
Чесапикский залив
До 30% потерянных ловушек на судно в
год (NO Управление Чесапикского
залива, 2007)
Карибский бассейн
Ловушки в Гваделупе
20000 потерянных ловушек в год, в
основном в период ураганов (Берк и
Мейденс, 2004)
Средиземное море
Средиземное море
Жаберные сети
0.05% (хек во внутренних водах) - 3.2%
(морской лещ) потерянных сетей на судно
в год (Договор ЕС F IR-PL98-4338 (2003))
Индийский океан
Индийский океан
Крючковые ярусы на тунца на
3% потерянных ярусов (Андерсон и Вахид,
Мальдивах
1988)
Аденский залив
Ловушки
ок. 20% потерянных ловушек на судно в
год (Аль-Масрури, 2002)
Морской район РОПМЕ (ОАЭ)
Ловушки
260000 потеряно в 2002 году (Гэри
Морган, личное общение, 2007)
Тихий океан
Северо-восток Тихого океана
Ловушки на королевского краба в
7000 - 31000 потерянных ловушек на
Бристольском заливе
судно в год (Стивенс, 1996; Пол и др.,
1994; Крузе и Кимкер, 1993)
Австралия (Квинсленд)
Ловушки на голубого краба-
35 потерянных ловушек на судно в год
плавунца
(Маккодж, обновлено)
Южный океан
Южный океан
Ярусный порядок на патагонского
0.02-0.06% потерянных крючков на ярус в
клыкача
год (Веббер и Паркер, 2012)
§ Э. Грилли CC MLR личное общение, январь 2016 г.
69
Всесторонний анализ плавающего крупного мусора (диаметром более 200 мм) выявил, что 20% количества
и 70% веса относились к рыболовству, в основном поплавки/буи (Эриксен и др., 2014, Глава 6.2). Эти данные
основаны на 4291 визуальном наблюдении с 891 точки в Северном и Южном Тихом океане, Северной и
Южной Атлантике, Индийском океане, Бенгальском заливе, Средиземном море и в прибрежных водах
Австралии.
70% веса макропластика, плавающего в открытом океане, относится к рыболовству
Эриксен и др., 2014)
Связанный с рыболовством мусор также встречается в Южном океане и постоянно является наиболее
частым типом мусора, связанным с кочевыми колониями альбатросов (CC MLR, 2015).
Аквакультура
Географически азиатские страны всегда привлекали к себе внимание с точки зрения производства и
потребления выращиваемых культур (Рисунок 5.19). Как производитель на первом месте среди этих стран
стоит Китай (ФАО, 2014 №86). Культивирование моллюсков распространено в Северной Америке, на юге
Чили и на Атлантическом побережье Европы. Устрицы интенсивно культивируются в Азии, Северной
Америке и некоторых частях Европы. Разведение гребешка сконцентрировано в субтропических регионах,
кроме того, разведение съедобных морских моллюсков распространено во многих частях Азии и Северной
Америки. Культивирование креветок наиболее интенсивно производится в эстуарной среде тропических и
субтропических регионов. Разведение рыбы распространено в Канаде, северо-восточной Европе и на юге
Чили. Аквакультура является важным источником белка для многих стран (Рисунок 5.18).
Рисунок 5.18 Мировое аквакультурное производство по континентам (слева) и по Азиатским странам (справа) (данные
ФАО).
70
Рисунок 5.19 Обеспечение регионов продукцией морских аквакультур, представленное по относительной шкале EEZ
(индекса здоровья океана)
Еще не производилось общих подсчетов потерянного оборудования. Можно ожидать региональных
различий в соответствии с видом разводимой культуры, выбором конструкций и материалов и
подверженностью неблагоприятным условиям. Например, буи из пенополистирола активно используются в
некоторых регионах Азии для подвешивания сетей для разведения моллюсков и устриц. Особенно
интенсивно потеря и повреждение оборудования происходит во время тропических штормов (Глава 6.2, Ли
и др., 2014).
5͘9 Региональное исследование причин
- относительный вклад из различных
источников
Иногда можно добиться более точных показаний по источникам морского мусора путем тщательного
изучения видов материалов, встречающихся во время исследований. Исследования берегов предоставляют
возможность для относительно малозатратного изучения пространственных и временных тенденций, если
придерживаться упорядоченного взятия проб и техники анализа. В пилотном исследовании, проведенном
Европейской Комиссией, для тщательного исследования на возможное происхождение (т.е., сектор)
пластикового мусора были выбраны четыре береговых участка, по одному в каждом из четырех
европейских морей ( RC DIS 2012): i) Остенде (Бельгия) - Северное море; ii) Констанца (Румыния) - Черное
море; iii) Рига (Латвия) - Балтийское море; и iv) Барселона (Испания) - Западное Средиземноморье (Рисунок
5.20, Таблица 5.7).
71
Рисунок 5.20 Возможные источники морского мусора, выявленные в результате исследований берега в четырех
пробных местах: Остенде (Северное море), Констанца (Черное море), Рига (Балтийское море) и Барселона (Западное
Средиземноморье) (согласно RC DIS 2012)
Детали методологии выбора мест и сбора и анализа данных предоставлены RC DIS (2012). Исследование
включало совещания заинтересованных сторон и разработку возможных мер, чтобы исключить бреши в
“пластиковом цикле”.
Таблица 5.7 Источники берегового морского мусора из четырех пробных мест, сгруппированные по главным категориям
Широкая категория
Остенде,
Констанца,
Рига,
Барселона,
сектора*
Северное море
Черное море
Балтийское море
Средиземное
море
Морское происхождение
50,51
18,2
18,18
16,08
Деятельность на берегу
29,11
48,58
27,69
35,09
Деятельность на суше
20,36
33,23
54,4
48,82
* Морское происхождение = рыболовство, судоходство, порты, катание на лодках, аквакультура и другая деятельность;
деятельность в прибрежной зоне = береговой/пляжный туризм и любительская рыбалка; деятельность на берегу =
гигиена, общее домашнее хозяйство, сбор и перевозка отходов, строительство и снос, прочая промышленная
деятельность, сельское хозяйство и содержание полигонов/свалок
Результаты явно указывают на некоторые контрасты. Около 50% мусора в Остенде производится в море, а
29% - в прибрежных зонах. Для трех других мест к деятельности в море относится 16-18%. И в Риге, и в
Барселоне представлено значительное количество гигиенических отходов, что говорит о недостаточной
очистке сточных вод в этих городах. Только в Констанце представлено большое количество (46%) мусора от
любительской рыбалки. Это было пробное исследование, и было бы неправильным экстраполировать
полученные в одном месте результаты на всю морскую зону или регион. Тем не менее, исследование
наглядно показало, что существуют значительные различия в источниках мусора, поэтому требуются разные
подходы в выборе мер по сокращению его количества (Глава 9).
72
6͘ Распространение и судьба
6͘1 Моря и траектории распространения
Циркуляция воды в океане
Циркуляция поверхностных вод в океане характеризуется сложным рисунком постоянных поверхностных
течений (Рисунок 6.1). Это является главной движущей силой пассивного переноса любых плавающих
объектов. Циркуляция воды в океане происходит за счет сложного взаимодействия атмосферных сил
(ветров), силы Кориолиса, возникающей в результате вращения Земли, разницы в плотности (температуре и
солености) и глубоководных формаций в арктических и субарктических морях и Южном океане
(Термохалинная циркуляция, происходящая из-за погружения холодной и плотной воды, образовавшейся
во время формирования пресноводного льда) (Лозьер, 2015). В прибрежных регионах речные потоки могут
влиять на течения на местном уровне.
Рисунок 6.1 Поверхностная циркуляция воды в океане, показывающая главные течения и расположение субтропических
водоворотов в Северном и Южном Тихом океане, Индийском океане, Северном и Южном Атлантическом океане и
Норвежское течение, переносящее вещества из Северо-восточной Атлантики в Арктику (рисунок представлен с
разрешения д-ра Майкла Пидвирни (см. http://www.physicalgeography.net )
[оригинальное изображение http://skyblue.utb.edu/paullgj/geog3333/lectures/oceancurrents-1.gif΁, публичный домен.
Внутри этих масштабных очертаний циркуляция воды очень сложна и разнообразна, с большими
различиями в размерах (от мм до сотен км) и времени (от секунд до десятилетий). Это оказывает
значительное влияние на распространение плавающего пластика, что объясняет пространственную и
временную вариативность наблюдаемых концентраций. Столб воды неоднороден по температуре и
солености. Верхние несколько метров океана эпизодически перемешиваются из-за движения волн.
Попытки измерить и объяснить распространение и большое количество плавающего пластика на
поверхности океана должны осуществляться в контексте этой естественной вариативности.
73
Рисунок 6.2 Мезомасштабные вихри - ложный цветной узор на поверхности океанской воды, со спутника qua MODIS от
НАСА, показывающий сложность циркуляции поверхностных вод океана, которая влияет на распространение
плавающего пластика. Рисунок представлен с разрешения N S -GSFC. Диаметр голубого круга слева посередине -
приблизительно 100 км.35
Перенос между частями мирового океана
Океан можно поделить на пять отделов: береговая линия, поверхность/верхний слой, главный водяной
столб, морское дно и биота (Рисунок 6.3). Пластик встречается во всех пяти отделах, и существуют процессы,
протекающие как между отделами, так и внутри них, которые влияют на судьбу и распространение
пластика. Плавучие ластики
(например, ПЭ), чаще всего остаются на поверхности, если только не
произойдет изменение плотности, например, из-за прикрепления к ним и роста сессильных организмов. Как
часто это происходит - неизвестно. Другие пластики плотнее воды и поэтому их находят на берегах и на
дне. Эта разница в физических свойствах может иметь значительное влияние как на наблюдаемое, так и на
моделируемое распространение пластика (Глава 6.2). В биоте обнаруживаются пластики всех видов.
74
Рисунок 6.3 Обзор отделов океана и потоков морского пластика (цифры основаны на версии Эрика ван Себил, из
GESAMP 2016).
Уровень переноса пластика между отделами неизвестен. Перемещение материала на берега и с них
значительно в некоторых регионах, но часто происходит эпизодически, под влиянием активности волн,
ветра и осадков, близости источников образования пластика в море и на суше и расположения береговой
линии. Неплавучие пластиковые предметы (например, рыболовные сети), поддерживаемые плавучими
объектами (например, поплавками), будут плавать в водяном столбе или верхнем слое, пока не потеряют
плавучесть и не погрузятся на дно. Переносу из прибрежной среды на глубокое дно могут способствовать
присутствие каньонов и оползни из обломков
(например, на северо-западе Средиземного моря).
Распавшись на фрагменты, материал может вести себя по-разному. Относительная значимость таких
переносов может зависеть от региона.
6͘2 Региональные модели и “горячие точки”
Береговые и прибрежные “горячие точки”
Макро- и микропластик находят на берегах океана повсюду. Этот мусор является смесью мусора,
образованного в данной местности и мусора, переносимого ветром, волнами и поверхностными течениями,
иногда на несколько тысяч километров. В результате регулярных обследований пляжей, включающих
значительное возрастание количества мусора на берегах, примыкающих к городским центрам и близким к
берегу судоходным путям (Рисунок 6.4), появилось некоторое количество непротиворечивых моделей
переноса мусора.
Рисунок 6.4 Результаты обследования берега в НОВПАП (северо-западной части Тихого океана). (Единицы: количество
предметов на 100 м береговой линии) (NOWP P CE R C)
Данные годовой международной программы очистки Комитета по охране океана показали влияние
туризма и использования пляжей на вид и количество пластикового мусора, находимого на берегу (Ocean
Conservancy 2014). Во время международной акции “Чистый берег” (ICC) подсчитывалось количество
предметов, а не количество мусора (объем и масса), поэтому она представляет неполную картину
относительной значимости разных предметов. Например, среди наиболее часто находимых предметов ни
разу не были упомянуты рыболовные снасти (Таблица 6.1). Однако пока это один из наиболее полных
наборов данных, показывающих относительное распространение и тенденции замусоривания берегов.
75
Таблица 6.1 Десять наиболее часто встречающихся предметов среди 735 тонн мусора, собранных силами 561895
волонтеров из 91 страны во время ежегодной международной экологической акции “Чистый берег” в 2014 году,
охватившей примерно 22000 км береговой линии (данные с сайта Комитета по сохранению океана).
Порядк. Описание
Кол-во
Порядк. Описание
Кол-во
номер
номер
1
Сигаретные окурки
2 248 065
6
Различные пластиковые
489 968
пакеты
2
Упаковка от еды
1 376 133
7
Продуктовые пакеты
485 204
3
Пластиковые бутылки от
988 965
8
Стеклянные бутылки от
396 121
напитков
напитков
4
Пластиковые крышки от
811 871
9
Металлические банки от
382 608
бутылок
напитков
5
Трубочки для питья/ палочки
519 911
10
Пластиковые стаканы/
376 479
для размешивания напитков
тарелки
Остается невыясненным, являются ли эти “горячие точки” (Рисунок 6.5) источниками распространения
мусора на большие расстояния, или это зоны непрерывного накопления мусора. Несомненно, ключевую
роль играют местные океанографические условия. В некоторых случаях высокие концентрации связаны с
присутствием плохо контролируемых или нелегальных мусорных свалок, иногда примыкающих
непосредственно к берегу (D-Waste 2014).
Рисунок 6.5 Береговая община в Папуа - Новой Гвинее, где проводились исследования мусора в 2015 году © Sustainable
Coastlines Papua New Guinea
76
Обзоры количества берегового мусора часто показывают повышение его количества после цунами (Рисунок
6.6), штормов и наводнений
(Фрост и Каллен,
1997; Габриэлидес и др.,
1991; Ваук и Шри,
1987),
увеличивающих местный вклад в количество морского мусора.
Рисунок 6.6 Мусор из Японии, после цунами 2011 года, на западном берегу Северной Америки (NO Marine Debris
Program, изображение использовано с разрешения Кевина Хеда).
Прибрежные воды и крупные морские экосистемы
Прибрежные воды во многих регионах могут иметь высокие концентрации морского пластика, так как они
принимают пластик, образуемый на суше и в зонах, где сконцентрированы аквакультура, торговое
судоходство и другие виды деятельности на море. “Горячие точки” плавающего пластика наблюдаются в
прибрежных водах стран с высокой плотностью населения в прибрежных зонах и ненадлежащим
управлением отходами на юго-востоке Азии (Питер Райан, 2013). В Малаккском проливе сочетаются
высокая плотность судоходства, рыболовства и высокая плотность населения. Большие количества
плавающего пластикового мусора наблюдаются на расстоянии в десятки километров от берега (Рисунок 6.7;
Райан, 2013).
77
Рисунок 6.7 Пластиковый мусор на поверхности воды в Малаккском проливе (изображение использовано с разрешения
Питера Райана).
В Средиземном море сочетаются большой объем судоходства, высокая плотность населения в прибрежных
зонах и очень хорошо развитая сфера туризма. У него довольно ограниченная связь с Атлантикой. Поэтому
неудивительно наблюдать в нем большие количества плавающего, разбросанного по берегу и лежащего на
дне пластика. В западном Средиземноморье континентальный шельф очень узок, и подводные каньоны
тянутся из прибрежных районов в глубоководные. Они играют роль каналов, по которым мусор,
выброшенный в прибрежных водах, напрямую или посредством речных потоков, перемещается и образует
значительные “горячие точки” из пластика в каньонах и глубоко на дне (Гальгани и др., 1996, 2000).
Перенос плавучего мусора на большие расстояния и срединно-океанические горячие точки
Доклады о плавучих пластиковых предметах в водах открытого океана стали появляться в рецензируемых
научных изданиях еще в начале 70-х гг. (Карпентер и др., 1972). Эти наблюдения производились в
дополнение к первоначальным целям исследований, обычно касавшихся динамики роста планктона или
изучения рыб. В других же регионах океана, таких как Индийский океан, Южный Тихий океан и Южная
Атлантика, пробы воды на определение количества пластика стали браться относительно недавно (Эриксен
и др., 2014, Райан, 2014).
Перенос плавучего пластика на большие расстояния сопряжен с циркуляцией воды в океане и ветрами (для
крупных объектов). Поверхностная циркуляция определяется общей циркуляцией воды и относительной
скоростью переноса. Особенностью крупнейших океанов (Северного Тихого, Южного Тихого, Северного
Атлантического, Индийского) является формирование субтропических круговоротов
- регионов с
замедленным течением, где предметы собираются и задерживаются на какое-то время. Многими
исследованиями подтверждено, что эти круговороты характеризуются относительно высокими
концентрациями плавучего пластика (Рисунок 6.8). Северо-Тихоокеанскому субтропическому круговороту
было дано название “Большое Тихоокеанское мусорное пятно”. Хотя это название может вводить в
заблуждение, тем не менее, оно уже прочно вошло в общественный лексикон (Блок 6.1). Хотя в целом
скапливание мусора происходит очень закономерно, существует большая вариативность в концентрациях,
когда речь идет о меньших масштабах (Лоу и др., 2014), в связи со сложностью динамики океана и
взаимодействием с ветрами.
Блок 6͘1 “Большое тихоокеанское мусорное пятно”
Этот термин появился в связи с обнаружением “зоны накопления” плавающего пластикового мусора в
Северном Тихом океане в конце 1990-х годов. Он стал широко использоваться СМИ и правозащитными
группами, чтобы привлечь внимание к этому малоизвестному в обществе феномену. К сожалению,
использование такого термина также породило неправильное понимание обществом того, из чего состоит
“мусорное пятно”: многим представлялись огромные кучи плавающего мусора, формирующие “остров”
размером с Техас или другую популярную часть земли, видимый из космоса.
В реальности пластиковые частицы в основном слишком малы, чтобы их можно было разглядеть с палубы
корабля, и пробы приходится брать, буксируя сеть с мелкими ячейками (например, 330 мкм). Концентрации
часто представлены как количество на единицу площади моря. Хотя число частиц может составлять более
200000/км2 (Лоу и др., 2010), это равно менее чем одному кусочку пластика на 1 м2. Крупные предметы
попадаются намного реже, и они также могут переноситься ветрами, то есть у них есть различные пути
передвижения, часто их сдувает на берег. Этот феномен не уникален для Северного Тихого океана,
описывались пять главных субтропических водоворотов, где накапливаются свободно плавающие объекты
(Рисунок 6.1). В целом материал довольно сильно рассеян, но есть большие вариации в концентрациях в
отношении пространства и времени, связанные с различным масштабом циркуляции воды и бурным
перемешиванием волн. Микропластик также встречается на поверхности океана вне водоворотов, хотя и в
меньших концентрациях.
78
Частиц на 1 км2
Рисунок 6.8 Северо-западный Атлантический субтропический водоворот с повышенной концентрацией микропластика
(в количестве частиц на 1 км2) в каждом месте взятия проб на основе 20-летнего сбора данных; описано Лоу и др., 2010,
перерисовано IOC-UNESCO.
Наиболее всеобъемлющее на сегодняшний день количественное представление доступных данных по
распространению микро- и макропластика сделали Эриксен и др. (2014). Они проводили исследование как с
помощью буксируемых сетей (обычно с 330-микронными ячейками), так и путем прямых наблюдений
крупных объектов, чтобы создать первую глобальную репрезентацию имеющихся у нас на данный момент
знаний о распространении плавающего пластика, основанных на наблюдениях (Рисунок 6.9, Таблица 6.2).
Набор данных охватил 1571 точку взятия проб из 24 экспедиций (2007-2013). Исследование охватило пять
океанских течений в северной части Тихого океана, южной части Тихого океана, на севере и юге
Атлантического океана и в Индийском океане, Средиземном море, Бенгальском заливе и прибрежных
водах Австралии. В целях исследования применялась буксировка сетей по поверхности (680 раз) и
визуальное наблюдение крупных пластиковых объектов (891 раз).
79
Рисунок 6.9 Распространение плавающего пластика (количество частиц на 1 км2) по четырем размерным категориям
(0,33 - 1,00 мм, 1,01 - 4,75 мм, 4,76 - 200 мм и более 200 мм), основано на пробах из буксируемых сетей и на
визуальных наблюдениях в 1571 месте взятия проб (Эриксен и др., 2014).
Таблица 6.2 Категории крупного плавающего пластикового мусора (более 200 мм), основанные на визуальных
наблюдениях 4291 предмета в Северном Тихом океане, Южном Тихом океане, Южной Атлантике, Северной Атлантике,
Индийском океане, Бенгальском заливе, Средиземном море и в прибрежных водах Австралии (Эриксен и др., 2014).
Тип
Подтип
Кол-во
% по количеству
% по массе
Пластиковое
Буи
319
7,4
58,3
рыболовное
Леска
369
8,6
11,1
оборудование
Сети
102
2,4
0,9
Другое
70
1,6
0,1
Другой пластик
Ведра
180
4,2
15,0
Бутылки
791
18,4
4,9
Вспененный
1116
26,0
8,0
полистирол
Пластиковые
420
9,8
0,8
пакеты/ пленка
Прочий пластик
924
21,5
0,8
Всего
4291
100
100
Интересно отметить, что рыболовные снасти составляют 20% от общего количества мусора, но 70% массы,
поскольку в нем преобладают поплавки и буи. Такие предметы являются обычными компонентами
прибрежного мусора срединно-океанических островов. Эти данные сформировали базу для
моделирующего исследования, позволяющего измерить общее количество мусора, представленное этими
пробами (см. ниже). В некоторых случаях можно доказать происхождение рыболовного оборудования с
помощью его маркировки. Например, мусор от ловли дандженесского краба в Орегоне (Oregon Dungeness
Crab) находили выброшенным на берег на Гавайях (Эббесмайер и др., 2012).
Плавучий пластик при спокойном море обычно дрейфует на поверхности воды. Однако в результате
движения волн вода в водяном столбе может перемешиваться и переносить более мелкие пластиковые
80
предметы на глубину нескольких метров (Латтин и др., 2004, Лашер и др., 2015, Райссер и др., 2015). Это
может приводить к некоторой неточности данных проб мелкого пластика, взятых с помощью буксируемых
сетей. Этот феномен может быть изучен как с помощью моделирования (Кукулька и др., 2012), так и с
помощью наблюдений, полученных посредством вертикально расположенных траловых сетей (Райссер и
др., 2015). На оценку состояния моря также влияет надежность прямых наблюдений крупных объектов. Обе
проблемы должны учитываться при заполнении протоколов взятых проб. (Глава 11).
Использование модельных расчетов для оценки влияния макро- и микропластика
Модельные расчеты дают очень полезную интерпретацию распространения и относительного наличия
плавающего пластика, они позволяют заполнить пробелы в данных о его распространении при отсутствии
наблюдений и дают возможность исследовать относительную важность различных процессов и проверять
прогнозы. Модели циркуляции воды в океане основаны на хорошем понимании физики океана и
обосновываются надежными научными данными (например, наблюдения со спутников, океанографические
измерения температуры и солености, антенные устройства для измерения скорости течений, поплавки в
состоянии нулевой плавучести). Однако все модели основываются на наборах предположений, структуре и
сложности модели, состоянии систематических знаний о предмете исследования. Моделирование океана в
трех измерениях
(т.е., включая многочисленные глубоководные слои) сталкивается с трудностями в
вычислительном отношении. Модель - это всегда упрощение реальности, что является и преимуществом, и
недостатком. Принимая во внимание пользу моделирования, стоит запомнить такое изречение: «Все
модели неверны, но некоторые полезныͩ (Блок 1976)
«Все модели неверны, но некоторые полезныͩ
Блок 1976)
Фундаментальная слабость многих современных подходов к моделированию в глобальных масштабах
состоит в том, что они не учитывают несколько важных факторов:
a) неплавучий пластик;
b) фрагментацию;
c) погружение на дно;
d) другие имеющиеся в среде накопители (биоту, дно, водяной столб, берег);
e) источники на море, такие как рыболовство и аквакультура;
f) источники на суше, такие как прибрежный туризм.
Эта слабость не обесценивает пользу моделирования, но вносит много неточностей в результаты, что с
готовностью принимается моделирующим сообществом (например, ван Себил и др., 2015).
Моделирование влияния различных источников
Моделирование может предоставить способы исследования относительной важности различных
источников, по поводу которых отсутствуют точные данные. Лебретон и др. (2012) использовали этот
подход, чтобы сгенерировать относительный вклад плавающего пластика из трех источников, основываясь
на достоверных показателях: плотности населения прибрежных зон, проценте городских дренажных систем
(как подверженных более частым утечкам) и интенсивности судоходства. Авторы симулировали
получающееся в результате распространение пластика в прибрежных водах и в открытом океане, используя
модель циркуляции воды в океане, в которой частицы пластика представлены в пропорции,
соответствующей всем трем показателям. Это распространение в пространственном отношении может быть
применено к очертаниям всех 64 Больших морских экосистем (БМЭ) и затем распределено по пяти
категориям в соответствии с относительным обилием пластика. На Рисунке
6.10 показана
распространенность микропластика в БМЭ, с варьированием концентраций от самой высокой до самой
низкой по порядку: красный-оранжевый-желтый-зеленый-синий36. Самая высокая концентрация
36 Это исследование было частью программы ГЭФ по оценке трансграничных вод (IOC 2016; http://geftwap.org).
81
приходится на юго-восточную Азию, воды вокруг Корейского полуострова, Бенгальский залив и
Средиземное море. Это согласуется с доступными данными наблюдений.
Во втором моделирующем исследовании (ЮНЕП 2016b) было симулировано распространение плавающего
пластика, основанное на предполагаемом попадании пластика в результате неправильного обращения с
отходами, по определению Джембек и др. (2015). Рисунок 6.11 представляет симулированный поток
плавающего пластика из стран юго-восточной Азии, показывающий значительность его трансграничного
переноса через Бенгальский залив.
Рисунок 6.10 Измерения относительного наличия микропластика в 64 Больших морских экосистемах, по данным
Лебретон и др., 2012. Попадание “частиц” пластика в модель основано на трех косвенных показателях возможных
источников: плотности населения прибрежных зон, процента урбанизированного водосбора и интенсивности
судоходства. Концентрации были поделены на пять соразмерных категорий относительной концентрации, от самой
высокой до самой низкой по порядку: красный-оранжевый-желтый-зеленый-синий. (GES MP, 2015).
82

 

 

 

 

 

 

 

содержание      ..      1      2      3      ..