. Постепенно пластик встраивается в пищевые цепи, отравляя всё больше морских существ, а вместе с ними и человека!
Часть мусора выбрасывается обратно на берег, негативно влияя на существование прибрежных видов животных. Экологические организации бьют тревогу, но на практике мало что делается.
Интернет и другие средства массовой информации буквально завалены информацией — в том числе и не проверенной сенсационной — о захламлении мусором морей и океанов. Одним из таких физически сомнительных сообщений была статья об обнаружении в Мировом океане нового морского образования в виде относительно плотного мусорного поля [4]. Сообщалось, что около Гавайских островов морская исследовательская организация «Альгалита» (Algalita Marine Research Foundation) обнаружила «остров», целиком состоящий из мусора. Подобные сообщения появлялись в прессе ранее неоднократно, но затем оказывались не состоятельными. На этот раз была приведена фотография «острова». Авторы утверждали, что «мусорные экскреты со всего мира, которые попадали в океан на протяжении двадцати лет, течения сбили в «мусорный континент» размером с Украину! Скопления такого мусорного поля занимает около 700 тысяч квадратных километров водного зеркала Тихого океана между Калифорнией и Гавайскими островами. И это только то, что видно на поверхности. Сплошной слой мусора начинает редеть на глубине около 30 метров».
Эта более чем сомнительная информация нуждается в проверке, но из физических соображений плавающий мусор должен «растаскиваться» водяными течениями, а не концентрироваться и локализоваться… Пластиковый мусорный остров у берегов Гавайев, по утверждению авторов сенсации, — новая и очень весомая часть Большого тихоокеанского мусорного пятна, которое простирается на 3,5 миллиона квадратных километров.
Безусловно, Мировой океан в настоящее время перенасыщен мусором. ООН утверждает, что на каждые 2,5 квадратных километров поверхности Мирового океана приходится 48 тысяч пластмассовых предметов. Это и пластиковые бутылки, и одноразовые упаковки, и зажигалки, и тюбики от зубной пасты, футбольные мячи и байдарки, кубики «Лего» и даже крышки от унитазов. Но в пределах «острова» плотность мусора должна была бы быть намного выше, на него могли бы садиться птицы, а около него обитать морские животные…
Между тем, каждый год более миллиона птиц и сотни тысяч морских млекопитающих умирают от отравления, путая пластик с едой, сообщает «Гринпис». Чайки проглатывают крышки и кольца от бутылок, черепахи засасывают полиэтиленовые пакеты, принимая их за медуз. А семь лет назад на берегу Нормандии во Франции был найден мёртвый кит-полосатик с 224 килограммами пластиковых мешков в желудке [7]. По приблизительным оценкам, в Тихом океане на сегодняшний день находится около 100 млн. тонн пластика, 80 % которого попадает в океан с берегов.
Химики из Японии обнаружили, что пластик, который традиционно считается достаточно устойчивым загрязнителем окружающей среды, способен быстро разлагаться в океане [6]. В рамках исследования учёные подвергали пластиковые образцы воздействию условий, которые присутствуют в океане.
В частности, это были частые смены температуры и воздействие воды. В результате им удалось установить, что, например, полистирол начинает разлагаться уже примерно через год.
Кроме этого исследователям удалось определить, что при разложении пластика в воду выделяется большое количество вредных веществ. Некоторые из них могут приводить к появлению рака. До настоящего времени считалось, что пластик представляет только "механическую опасность", — в океане он пребывает в состоянии взвеси мелких частиц, попадающих в организм рыб и механически повреждающих их внутренние органы.
Для оценок процессов загрязнения водоёмов плавающим мусором необходимо знать его концентрацию в них как функцию времени. Такие натурные и расчетные работы проводятся в исследовательских лабораториях. Расчётные методы используют уравнения материального баланса мусорных экскретов. Предполагается, что мусор водоёмов пополняется за счёт его втекания с водами рек и за счёт выбросов с кораблей, летательных аппаратов, промышленных и сельскохозяйственных объектов на берегах водоёмов [14]. Уменьшается количество мусора за счёт следующих природных воздействий:
— механической деструкции (из-за ветра, волн, течений);
— химической (реакции с газами и жидкостями);
— биологической (разложение микроорганизмами);
— радиационной (фотохимическая деструкция).
Результаты исследований процессов захламления водоёмов фрагментами мусора по времени представлены на графиках Рис. 3.2.1. На графиках показаны поведения концентраций мусора в водоёме при различных его суммарных массовых потоках: уменьшающемся, растущем и стабилизированном.
Из рисунка видно, что снижение объёмной концентрации мусора ниже допустимого уровня Сдоп может быть реализовано при увеличении его деградации за счёт указанных выше механизмов: механической деструкции ветровым потоком, волнами и течениями, химических реакции в газовой или жидкой фазах, биологического разложения микроорганизмами и фотохимической деструкции.
Рис. 3.2.1.Характерные изменения по времени объёмной концентрации С мусора в водоёме при различных его суммарных массовых потоках: 1- увеличении; 2- стабилизации; 3- уменьшении; С доп — допустимое значение концентрации.
Кривая 1 характерна для относительно небольших водоёмов типа озёр или рек в густонаселённых районах с большим поступлением в них антропогенного мусора. Самоочистки таких водоёмов не достаточно для освобождения от мусора, и он быстро накапливается на поверхности и в толще воды. Многие внутренние водоёмы уже находятся в этой стадии загрязнённости.
Кривая 2 иллюстрирует процессы накопления мусора в больших открытых водоёмах типа морей и океанов. Концентрация мусора в них с некоторого момента стабилизируется под действием воздушных и водных потоков, и дальнейший рост поступления мусора приводит к увеличению области водоёма, занятой мусором. Такая картина наблюдается в океанских «мусороворотах».
Кривая 3 рисунка описывает процесс уменьшения концентрации мусора в очищаемом водоёме — механически или другими способами. В таких водоёмах мусор собирается с поверхности и со дна водоёма, утилизируется или уничтожается.
Необходимо указать на отсутствие в настоящее время представительных измерений как физико-химических, так и биологических характеристик компонентов мусора в пресной и в морской воде. Без знания этих параметров невозможно прогнозировать распределение мусора в толще водоёмов, процессы его деструкции и накопления в толще воды. Периодически проводившиеся локальные заборы проб в поверхностном слое «мусорных пятен» океанов не показали заметного увеличения концентрации пластикового мусора в них [10].
По разным оценкам, около 10 % пластика (от тех 260 миллионов тонн, что производятся ежегодно) в конце попадают в океан. Большинство скапливается в северной части Тихого океана, однако и во всех других океанах мира присутствуют такие же мусорные свалки, уверены защитники природы. Маркус Эриксен (Marcus Eriksen) из исследовательской организации AMRF в своё время изучал соотношение пластиковых отходов в океане с производством пластика промышленными предприятиями. В 1999 году в тихоокеанском "мусоровороте" присутствовало около 0,002 грамма пластика на квадратный метр, в 2005-м это же значение возросло уже до 0,004 [9], то есть возросло в 2 раза. За это время только в Северной Америке количество производимого пластика увеличилось в несколько десятков раз. Отметим, что ежегодно на планете производятся 60 млрд. тонн пластика, лишь 5 % которого попадает на вторичную переработку [70].
В настоящее время для разных областей Мирового океана концентрация пластика оценивается значениями ≈ 10-3÷10-1г/м2, то есть наблюдается некоторое возрастание этой характеристики загрязнённости морских водоёмов.
В 2001 году учёные выяснили, что в определённых областях мусорного пятна концентрация пластика уже тогда достигала миллиона частиц на квадратную милю. На квадратный метр приходилось 3,34 куска пластика средним весом 5,1 миллиграммов (5.1. 10-3г/м2) [68, 69].
Во многих местах загрязнённого региона общая концентрация пластика превышала концентрацию зоопланктона в семь раз. В пробах, взятых на большей глубине, уровень пластиковых отходов оказался значительно ниже (преимущественно это были рыболовные лески). Это подтвердило предыдущие наблюдения, согласно которым большая часть пластикового мусора собирается в верхних водных слоях [68].
Состав такого своеобразного "супа" из мусора весьма разнообразен — это и футбольные мячи, и старые байдарки, и кубики от детских конструкторов Lego. Но, конечно же, большая доля мусора приходится на полиэтиленовые пакеты и пластиковую тару.
Концентрация мелких частиц пластика в верхних слоях «мусорного супа» — одна из самых высоких в Мировом океане. Поэтому данный регион был включён в исследования, посвящённые изучению последствий фотодеградации пластика в поверхностных слоях воды. В отличие от отходов, подверженных биоразложению, пластик под действием света лишь распадается на мелкие частицы, при этом сохраняя полимерную структуру. Распад идет вплоть до молекулярного уровня.Всё более и более мелкие частицы концентрируются в поверхностном слое океана, и в итоге морские организмы, обитающие здесь же, начинают употреблять их в пищу, путая с планктоном. Таким образом, из-за высокой концентрации в воде пластиковые отходы включаются в пищевую цепь.
Исследователи отмечают, что, несмотря на существенно возросшее в последние годы использование пластика, данные их измерений не показывают резкого роста засорённости океана в период с 80-х годов прошлого века по настоящее время. Причина этого, по мнению океанологов, может состоять в том, что пластик, попадающий в океан, концентрируется не в поверхностном слое, в котором производился забор мусора, а где-либо в другом месте толщи воды. В частности мусор может оседать на дно, будучи погребённым илом и колонизированным морскими водорослями и микроорганизмами. По другой версии, часть пластиковых фрагментов может захватываться планктонными организмами или более крупными животными. В этом случае исследователям ещё предстоит оценить уровень отравления фауны океана. Кроме того, не исключено, что пластик разлагается на фрагменты размером меньше миллиметра и в итоге проходит сквозь контрольные измерительные сети.