国际科学家团队对北极地区海域的一百多个水体样本进行了分析,明确了微塑料分子的属性在不同的水体中是如何变化的。为了确定所获得的依赖关系,圣彼得堡国立大学研究省安菲萨·别列金娜对微塑料的浓度、形态、大小以及分子化学成分等数据进行了详细统计分析。

研究结果发表在 Communications Earth & Environment杂志上。

根据2014年联合国环境项目报告,塑料是海洋生态系统的主要污染物之一。海洋动物群的潜在威胁是尺寸不超过5毫米的小型塑料分子以及更小的微塑料,它能够破坏浮游动物的生命活力,在食物链中进行传播,同时在它的表面还会聚集有害物质。对于北极地区的研究较少,该地区长久以来都被认为是不会受到塑料污染的地区。

由挪威水研究所的高级研究员叶夫根尼·雅库舍夫领导的国际科学团队中包括圣彼得堡国立大学、希尔绍夫海洋研究所、苏格兰爱丁堡大学、莫斯科国立大学海洋研究中心以及托木斯克工业大学的专家,该团队对西伯利亚的河流对西伯利亚北极地区海洋造成的塑料污染进行了研究。

叶夫根尼·雅库舍夫指出:“鄂毕河、叶尼塞河和勒那河每年都会向北冰洋水域注入超过1500平方千米的陆地水,在北极大陆架形成一片广阔的盐分淡化的区域”。

到目前为止,关于源自河流的塑料污染是如何影响海洋生态系统的,科学家们还没有准确的认知。我们是首个成功对微塑料含量与不同来源水体属性之间的依赖关系进行评估的团队。

挪威水研究所高级研究员叶夫根尼·雅库舍夫

2019年秋季,在“克尔德什院士号”科考船考察期间,科学家们在北冰洋的四个海域中挑选了100多种样品,包括巴伦支海、喀拉海、拉普捷夫海以及东西伯利亚海。其中48份样品是取自海水表面,68份样品是来自海平面以下3米深的水域中。这些海洋的地理边界与水体的边界不重合,它们之间的循环以及相互作用是微塑料粒子进行转移的重要因素。对塑料在所研究的海域中的空间分布情况进行研究后,科学家确定了两个不同的污染源:北大西洋以及西伯利亚地区的几大河流。

来自河流和海洋的微塑料在大小、形态和重量等物理特征上都有所区别,同时,在化学成分(聚合物类型)上也不一样。因此,来自北大西洋的粒子主要是聚乙烯,而河流中的样品以聚酯纤维为主。同时,不同的因素也会影响所研究类型的微塑料的传播。海洋塑料的转移取决于季节现象(冰层的形成)。“河流”粒子从西伯利亚河流的广阔集水区进入北极地带,被带出的淡水动力和容量也会影响粒子的传播。科学家们认为,在未来可以根据塑料粒子的特性来确定不同水体的类型。

该项研究表明,就算是在遥远的海洋地区也会受到微塑料的污染。遗憾的是,在这项工作中,从巴伦支海中挑选出的样品相对较少,在这个海域中也许会和已知的热带环流中心的垃圾集群一起,形成第六“垃圾点”。

圣彼得堡国立大学研究生安菲萨·别列金娜

“未来将对巴伦支海中心区域、喀拉海淡水区的微塑料的传播进行更加详细的研究,同时还将分析大西洋和南极洲沿岸水域中的数据。此外,目前的主要任务是研究生物化学进程对微塑料在海洋中进行输送的影响”,安菲萨·别列金娜说道。

该研究由俄罗斯基础研究基金会进行资助(№ 20-35-90056)。