Распределение микропластика в водах Ладожского озера связали с температурным режимом

Ученые из Санкт‑Петербурга первыми в мире изучили распространение микропластика в разных слоях водной толщи Ладожского озера. Исследование показало повышенные концентрации микропластика над слоем термоклина — границы между теплой водой смешанного верхнего слоя и более холодной водой нижних слоев озера.

Ладожское озеро, расположенное на территории Карелии и Ленинградской области, — крупнейшее пресноводное озеро в Европе, площадь которого составляет около 18 тысяч кв. км. В этот водоем впадает не менее 40 рек. Кроме того, на берегах Ладожского озера расположены множество поселений и городов, таких как Приозерск, Шлиссельбург, Питкяранта, Сортавала, Сясьстрой, Лахденпохья.

Акватория Ладожского озера — важный источник пресной воды для бытового и промышленного применения. Озеро также служит важной водной магистралью на Северо‑Западе России.

Ученые много лет исследуют состояние Ладожского озера, одним из новых направлений изучения стало наличие микропластика (частиц меньше 5 мм) в воде. Это один из антропогенных загрязнителей окружающей среды, который оказывает большое негативное влияние на экологическое состояние водных объектов и прилегающих территорий.

Универсальных подходов к его изучению и единой классификации уровня загрязнения микропластиком пока не существует. Он устойчив к разложению и способен сорбировать на себе различные загрязнители, из‑за чего может нанести вред живым организмам, накапливаясь в их внутренних органах и вызывая различные функциональные изменения.

Ученые Института озероведения РАН — Санкт‑Петербургского Федерального исследовательского центра РАН и Санкт‑Петербургского государственного университета подтвердили присутствие микропластика в Ладожском озере, а также подробно изучили его содержание в различных слоях воды с учетом термического режима.

«Мы впервые показали, что повышенное содержание микропластика наблюдается над термоклином из‑за высокого градиента плотности в этом слое», — рассказала аспирантка кафедры гидрологии суши СПбГУ, младший научный сотрудник лаборатории комплексных проблем лимнологии ИНОЗ РАН — СПб ФИЦ РАН Дарья Тихонова

«Когда в озере отсутствует стратификация (разделение толщи на слои) и распределение температур в воде одинаково, то микропластик распределяется более равномерно», — отметила аспирантка кафедры гидрологии суши СПбГУ, младший научный сотрудник лаборатории комплексных проблем лимнологии ИНОЗ РАН — СПб ФИЦ РАН Дарья Тихонова.

Как уточнили в пресс-службе СПбГУ, во время экспедиций на научно‑исследовательских судах Карельского научного центра РАН в весенние и осенние гидрологические сезоны 2020‑2022 годов ученые отобрали 140 образцов воды на различных глубинах до 70 метров в разных зонах Ладожского озера — всего было изучено 25 участков. Отбор проводили с помощью специальной насосной фильтровальной установки, которая позволяет получить пробы различных горизонтов водной толщи. Металлическая фильтр‑сетка, установленная внутри, позволяет изучить осевшие на ней взвешенные частицы, в том числе микропластик.

Авторы работы изучили образцы при помощи оптического микроскопа, а также на оборудовании Научного парка СПбГУ с использованием метода рамановской спектроскопии, который позволяет анализировать жидкие образцы и присутствующие в них частицы. Метод основан на изучении молекулярных колебаний исследуемого вещества, что позволяет получить структурные «отпечатки пальцев», которые помогают идентифицировать молекулы.

Обнаруженные частицы микропластика неоднородны и могут происходить от различных пластиковых предметов (например, бутылок и пакетов), а также быть частями синтетической одежды. Ученые предположили, что частицы микропластика могут задерживаться в термоклине из‑за его высокой плотности, в результате там же концентрируются осевшие органические вещества из верхнего слоя воды.

Ученые планируют проверить эту гипотезу, изучив распространение микропластика в разных местах Ладожского озера.

Результаты исследования, опубликованного в научном журнале Water Resources, позволяют обеспечивать экологический мониторинг Ладожского озера и своевременно отслеживать наличие пластика в воде.