Микропластик в поверхностных и подземных водах крупного города в бассейне р. Волги (на примере Нижнего Новгорода)

Микропластик в поверхностных и подземных водах крупного города в бассейне р. Волги (на примере Нижнего Новгорода)

А.А. Ершова*, И.Н. Макеева*, С.В. Ясинский**

*Российский государственный гидрометеорологический университет

**Институт географии РАН

Microplastics in surface and ground waters of a large city in the Volga River basin (Nizhny Novgorod case study)

A.A. Ershova*, I.N. Makeeva*, S.V. Yasinskii**

*Russian State Hydrometeorological University; **Institute of Geography RAS

amberx19@gmail.com

Abstract. The first study of microplastic contamination of water bodies in urban areas was carried out for the city of Nizhny Novgorod. In 2020 and 2021 in different hydrological seasons (high water, low water) water of small rivers – Volga tributaries, urban springs, as well as the snow cover was sampled for synthetic polymers. The problem of microplastic contamination is relevant for this region. Microplastic concentrations range from 50 to 4930 items/m³ and contain synthetic microfibers and fragments, the average amount of microplastics in rivers is 660 items/m³, and in springs 85 items/m³. The least contaminated rivers with microplastics are the Levinka and Borzovka rivers in the Zarechnaya district of Nizhny Novgorod, and the most contaminated with microplastics is the Rakhma River with its tributary Starka (Kova) in the Nagornyi district. Spring snowmelt caused active washout of bitumen (asphalt) particles from roads and severe contamination of not only rivers, but also urban springs. The adit for ground water drainage was the most contaminated object with microplastics in 2021 in Nizhny Novgorod.

Key words: microplastics, urban springs, ground waters, small rivers, river Volga

Резюме. Проведено первое исследование загрязнённости микропластиком водных объектов урбанизированных территорий на примере Нижнего Новгорода. В 2020 и 2021 гг. в разные гидрологические сезоны (половодье, межень) исследовано наличие синтетических полимеров в малых реках и притоках Волги, родниках города, а также в снежном покрове. Проблема микропластикового загрязнения актуальна для данного региона. Концентрации микропластика варьируют в широких пределах – от 50 до 4930 шт/м³ (микроволокна и фрагменты пластика), среднее содержание микропластика в реках – 660 шт/м³, в родниках – 85 шт/м³. Наименее загрязнены микропластиком реки Левинка и Борзовка в Заречной части Нижнего Новгорода, а больше всего загрязнена река Рахма и её приток Старка (Кова) в Нагорной части города. Весеннее снеготаяние вызвало активный смыв частиц битума (асфальта) с дорог и сильное загрязнение не только рек, но и родников города. Больше всего загрязнена в 2021 г. была штольня, предназначенная для дренажа подземных вод.

Ключевые слова: микропластик, городские источники, подземные воды, малые реки, река Волга

Введение

Загрязнение гидросферы пластиковым мусором стало одной из главных экологических проблем XXI в. из-за экспоненциального роста производства синтетических полимеров, используемых во всех отраслях промышленности (Plastics…, 2021). В настоящее время особенно актуально изучение загрязнения водоёмов микропластиком – частицами синтетических полимеров менее 5 мм, которые благодаря своим морфологическим и физико-химическим особенностям оказываются потенциально высоко опасным токсикантом для живых организмов при попадании в пищевые цепи (Frias, Nash, 2019). Микропластик бывает первичным (намеренно произведённые микрогранулы) и вторичным (фрагментация крупных пластиковых предметов под влиянием факторов окружающей среды), и пути попадания его в водную среду разнообразны: прямые сбросы сточных вод и сбросы очистных сооружений, смыв отходов со свалок, городские ливневые стоки, расслоение и дефрагментация рыболовных сетей и лесок, истирание автомобильных шин и др. В наше время микропластик находят во всех морских и пресноводных экосистемах планеты, даже в самых удалённых, включая Арктику и Антарктику (Cózar et al., 2017, Isobe et al., 2017). Значительное количество пластиковых отходов выносится в океан, формируя так называемые «мусорные пятна», однако последние исследования показали, что основная часть микропластика остаётся в реках, их поймах и эстуариях (Martyanov et al., 2019; Tramoy et al., 2020; van Emmerik et al., 2022). При этом важнейшую роль в удерживании микрочастиц играют озёра, которые как фильтры задерживают микропластик в поверхностных водах суши (Зобков и др., 2021).

Исследования микропластикового загрязнения водных объектов в России немногочисленны и посвящены в основном морским экосистемам (Чубаренко и др., 2021; Bagaev et al., 2021; Ershova et al., 2021a; Yakushev et al., 2021). Пресноводные водоёмы и водотоки стали исследоваться совсем недавно. Микропластик найден в р. Неве и её эстуарии (Финский залив Балтийского моря) (Martyanov et al., 2019; Поздняков и др., 2020; Ershova et al., 2021а), в реках Сибири (Обь, Енисей и Томь) (Frank et al., 2021а, 2021б), в Северной Двине и водоёмах Архангельской области (Ershova et al., 2021б; Zhdanov et al., 2022), а также в р. Волге (Lisina et al., 2021).

Крупные города – важнейшие источники загрязнения рек микропластиком, который попадает туда в первую очередь с канализационными и ливневыми стоками. Микроволокна акрила, нейлона, спандекса и полиэстера сбрасываются в канализацию каждый раз при стирке синтетических вещей. Содержание микропластика в реках урбанизированных территорий сильно зависит от объёма и эффективности очистки сточных вод, а также удалённости от урбанизированных, промышленных и сельскохозяйственных центров (Skalska et al., 2020). В связи с неодинаковой плотностью различных видов синтетических полимеров доминирующими видами микропластика в поверхностных слоях пресноводных экосистем являются виды полиэтилена (PE, LDPE, HDPE) и полипропилен РР, тогда как другие распространённые типы пластика тонут вскоре после попадания в пресноводный водоём (Чубаренко и др., 2021). При этом установлено, что частицы резины от автомобильных шин играют значительную роль в загрязнении ливневого стока с городских поверхностей (Rødland et al., 2022).

Модельным полигоном для изучения распространения поллютантов на микрочастицах на урбанизированной территории в Российской Федерации послужил регион Нижнего Новгорода (Yasinskii et al., 2021) – крупнейшего промышленного центра Волжского бассейна (ведущие отрасли – машиностроение и металлообработка) с численностью населения 1,3 млн человек. В 2020 и 2021 гг. авторским коллективом в разные гидрологические сезоны (половодье, межень) и на различных ландшафтах в городских условиях исследовано наличие синтетических полимеров в поверхностных и подземных водах Нижнего Новгорода, в том числе в малых реках и притоках Волги, родниках, а также в снежном покрове.

Нижний Новгород занимает второе место по численности населения в Приволжском федеральном округе. Площадь города около 460 км². Гидрографическая сеть Нижнего Новгорода представлена двумя крупнейшими реками Восточно-Европейской равнины Окой и Волгой – главными источниками Нижегородского централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения (65%) и в то же время приёмниками сточных и ливневых вод, а также мелководными водотоками, системой каналов и развитой сетью озёр и болот (Справка…, 2020). Питание рек в основном снеговое, поэтому весной можно наблюдать резкий подъём уровня воды, скорость которого достигает 15–30 см/сут, вплоть до 76 м. Территория также богата месторождениями подземных вод, и 35% населения города получают воду из подземных источников, находящихся в районах артезианских бассейнов подземных вод – Волго-Сурского, Ветлужского и Московского (Справка…, 2020).

За качество питьевой воды отвечает ресурсоснабжающая организация АО «Нижегородский водоканал», по сведениям которой наибольшее превышение ПДК в регионе наблюдается по нефтепродуктам, содержание которых на территории промышленно-городской агломерации достигает 10–20 ПДК, а также по таким элементам, как железо, марганец, ионы аммония (Официальный…, 2022). Свалки, расположенные близ побережья малых водоёмов, – основной источник загрязнения отходами разных производств. Река Волга испытывает повышенную антропогенную нагрузку на участке ниже станции аэрации очистных сооружений Нижнего Новгорода, а территория города – это самый загрязнённый участок водосбора. До 30% комплексов очистных сооружений Нижегородской области, принимающих хозяйственно-бытовые сточные воды, разрушены или требуют реконструкции. В 2019 г. в регионе была начата реализация 17 мероприятий по реконструкции и строительству канализационных очистных сооружений в рамках подпрограммы «Оздоровление Волги» (Официальный …, 2022).

Материалы и методы исследования

Исследования водных объектов Нижнего Новгорода проводились в период летней межени в июле 2020 г. и в период весеннего снеготаяния в апреле в 2021 г. (рис. 1). Пробы речных вод отбирали в бассейнах рек Левинка в Заречной части Нижнего Новгорода и Рахма в его Нагорной части: 5 станций в 2020 г. и 10 станций в 2021 г. Кроме того, взяты пробы подземных вод, включая родники и воды штолен – искусственных подземных сооружений Нижнего Новгорода, предназначенных для дренажа подземных вод. В дополнение к пробам воды в 2021 г. были также взяты пробы снега на трёх исследуемых точках (рис. 2).



Рис. 1. Отбор проб в летний период 2020 г. и весенний период 2021 г. на малых реках и родниках Нижнего Новгорода, слева направо: р. Левинка, р. Рахма, штольня на берегу р. Волга, р. Рахма. Отбор проб проводится в специальных плащах яркого цвета во избежание дополнительного загрязнения пробы синтетическими волокнами одежды (яркий цвет легко идентифицируем при визуальном анализе). Фото И.Н. Макеевой

Методика Российского государственного гидрометеорологического университета (РГГМУ) по отбору проб воды для определения содержания микропластика, применяемая на мелководных объектах (реках, озёрах и мелководных морских заливах), предполагает фильтрацию 100 литров воды для получения одной концентрированной пробы. Исследования РГГМУ (Ershova et al., 2021б) показали, что данный объём профильтрованной воды минимален и в то же время достаточен для получения репрезентативной концентрации микропластика в мелководных объектах, характеризующихся большим количеством взвешенного и органического вещества. При отборе меньшего количества воды концентрация микропластика может быть ниже предела определения, а отбор большего объёма воды приводит зачастую к остановке работы пробоотборника в связи с замусориванием фильтра (фильтр забивается взвесью). При этом рекомендуемый размер ячеи сети металлического фильтра – 100 мкм – позволяет оценить количество микрочастиц того диапазона, который чаще включается в пищевые цепи (Marine…, 2015), чем частицы более крупного размера (от 300 мкм), отбор которых проводится с помощью широко используемых планктонных сетей и мантатралов.

Рис. 2. Карта станций отбора проб на микропластик в водотоках Нижнего Новгорода в 2020 и 2021 гг.: после знака «;» номер станции отбора проб снега

Пробы воды отбирали с помощью пробоотборника-фильтра «HydroPuMP-5», разработанного в РГГМУ для мелководных водоёмов для работы в полевых условиях при отсутствии источника электропитания. Автономный пробоотборник представляет собой последовательную цепь, включающую погруженный электрический насос из корпуса нержавеющей стали с аккумулятором, счётчика воды и специальной фильтровальной насадки, состоящей из серии сменных металлических фильтров с ячейками разного размера (от 50 до 300 мкм), соединённых между собой шлангом. Работу ведут в специальных халатах яркого (жёлтого) цвета (см. рис. 1) для исключения загрязнения пробы синтетическими волокнами одежды и лёгкого обнаружения материала в пробе. Профильтрованный объём – 100 л воды для каждой пробы; применялись фильтры с ячеей 100 мкм, соответственно минимальный размер отобранных частиц был ограничен размером 100 мкм, и в этом было ключевое отличие проведённого исследования от более ранней работы (Lisina et al., 2021), когда фильтрация взвеси производилась сетью с размером ячеи 330 мкм.

Сеть (фильтр) с осаждённым образцом переносилась в герметичную ёмкость из стекла и отправлялась в лабораторию ПластикЛаб РГГМУ для дальнейшего исследования. При необходимости (при наличии большого количества органической взвеси и длительной перевозке пробы) их консервировали с помощью специальным реактивом на основе формалина или этанолом.

Пробы снега отбирались в разных районах города с различной антропогенной (в том числе рекреационной) нагрузкой. Снег отбирали металлическим совком интегрально по всей глубине с площади 1 м², помещали в закрытые полиэтиленовые ёмкости и отправляли в лабораторию для стаивания и дальнейшего исследования. Объём готовой пробы растаявшей воды составил 10 литров на каждую пробу.

Лабораторная обработка проб воды и снега. Большинство образцов содержали значительное количество органической взвеси, поэтому первый этап лабораторного анализа (после фильтрования пробы воды на фильтр с ячеей 132 мкм) включал растворение органического вещества с помощью термохимической обработки с использованием реакции окисления Фентона (30%-ная перекись водорода, катализатор на основе сернокислого двухвалентного железа и серной кислоты) в условиях водяной бани (при температуре 70 °С, время обработки изменялось в зависимости от количества органического материала). После термической обработки фильтр с образцом остывал при комнатной температуре, после чего в термостакан с фильтром добавляли 10 мл соляной кислоты (1:1) для полного растворения органического материала (на срок до 12 часов). После этого тщательно смывали образец с фильтра дистиллированной водой на новый фильтр (130 мкм), который помещали в чашку Петри до его полного высыхания при комнатной температуре.

После просушки фильтры с образцом просматривали с помощью стереомикроскопа Levenhuk (увеличение до 45 раз) и цифровой камеры Levenhuk M1000. Далее проводили количественный подсчёт и морфологический анализ частиц. Все пластиковые микрочастицы имеют разную форму, размер и состав материала, что значительно усложняет процесс идентификации микропластиковых частиц. В данной работе качественный анализ микропластиковых частиц производили двумя способами: с помощью метода горячей иглы (микроволокна и все частицы менее 500 мкм) и хромато-масс-спектрометрии (частицы более 500 мкм).

Метод «горячей иглы» (De Witte et al., 2014) показал себя как простой, быстрый, дешёвый, но достаточно достоверный способ (Lusher et al., 2017) определения принадлежности частицы к классу искусственных полимеров по принципу «полимер – НЕ полимер». При приближении нагретой иглы полимерные частицы плавятся, часто с выраженным синтетическим запахом, в то время как природные органические частицы либо совсем не регагируют, либо темнеют и сгорают (рис. 3). При использовании данного метода необходимо соблюдать определённые условия во избежание возможных ошибок определения: образец должен быть обязательно сухим без следов влаги, температура нагрева иглы должна быть достаточно высокой, а каждая частица должна просматриваться индивидуально под увеличением на микроскопе (что может занимать значительное время). Тем не менее при должной тренировке и опыте инженера-лаборанта метод оказывается одним из наиболее удобных и дешёвых для идентификации микропластика, когда определение состава полимера не является главной целью исследования (Lusher et al., 2017).

Рис. 3. Определение материала частицы с помощью метода «горячей иглы»: частица полимерного микроволокна «до» и «после» термического тестирования (увеличение 80х)

Частицы неопределённых форм (фрагменты, плёнки, гранулы) с размерами более 500 мкм исследовались с помощью метода хроматомасс-спектрометрии (пиролизной газовой хроматографии и массспектрометрии PyGC-MS), который позволяет определить полимерный состав микропластиковой частицы по составу газообразных продуктов её пиролиза (Kusch, 2017). Этот метод широко используется для полимерного анализа микропластика и отличается от других распространённых методов (ИК-спектроскопия и спектроскопия комбинационного рассеяния – Рамановская) тем, что он не требователен к пробоподготовке и наличию органической взвеси в образце и при этом позволяет определить все органические добавки в полимере (Fries et al., 2013). Недостаток метода заключается в ограничении минимального размера частиц, помещаемых в хроматографическую колонку: таким образом микроволокна, несмотря на их достаточно большую длину, были весьма тонкими для «улавливания» продуктов их термического распада. Однако этот метод хорошо себя зарекоменловал для исследования агломератов частиц, часто встречающихся в образцах воды и снега с сильно загрязнённых участков Нижнего Новгорода (рис. 4). Анализ с помощью метода хромато-масс-спектрометрии проводился в лаборатории Нижегородского гос. университета им. Н.И. Лобачевского на хромато-масс-спектрометре QP2010 (Shimadzu) с пиролитической приставкой EGA/PY-3030D со следующими характеристиками: хроматографическая колонка стальная капиллярная UA-5 (длина 30 м, внутренний диаметр 0,25 мм, толщина пленки неподвижной фазы 0,25 мкм); температура колонки: начальная 40 °С (выдержка 2 мин), далее нагрев со скоростью 20 °С/мин до 320 °С, выдержка при 320 °С 14 мин; температура пиролиза 550 °С; газ-носитель гелий, давление на входе в колонку 60 кПа, режим ввода пробы без деления (splitless); ионизация электронным ударом 70 эВ; масс-анализатор квадрупольного типа, диапазон сканирования масс 50–500 Да. Образцы погружались в хроматографическую кварцевую капиллярную колонку и нагревались с временными интервалами до температуры 550 °С, в результате чего были получены пирограммы частиц (рис. 5) и проводилась их интерпретация.

Рис. 4. Примеры скопления нитей и агломератов частиц, «склеенных» частицами битума, из образцов воды и снега в Нижнем Новгороде в 2021 г.

Контроль загрязнения. Для исключения загрязнения проб полимерными волокнами из воздуха и с одежды в лаборатории использовалась верхняя хлопчатобумажная одежда белого цвета с характерной узнаваемой структурой волокон, не применялось лабораторное оборудование, сделанное из пластика – только стекло и сталь (кроме самого нейлонового фильтра, структура которого чётко определяется под микроскопом и поэтому не мешает анализу), регулярная влажная уборка рабочего помещения, мытьё лабораторной посуды дистиллированной водой и хранение её в специальном изолированном шкафу. Анализ проб проводит один оператор для исключения ошибки визуального определения. Исследование проводится в изолированном лабораторном помещении с исключением любых источников возникновения воздушных потоков (сквозняки, кондиционеры). Для контроля загрязнения химических реактивов все используемые реактивы фильтруются через сеть с размером ячейки 82 мкм. В ходе анализа реактивов микропластиковых частиц не было обнаружено. При работе с образцом всегда проводится обработка холостой пробы с контролем загрязнения на каждом этапе обработки.

Рис. 5. Пример пирограммы, полученной при помощи метода хроматомасс-спектрометрии (в данном случае – частицы битума или асфальта)

Результаты исследования

Анализ проб воды из водотоков и родников Нижнего Новгорода в 2020 и 2021 гг. показал наличие микропластиковых частиц во всех пробах в концентрациях от 0,05 до 4,93 ч (частиц) на литр, что соответствует значениям от 50 до 4930 шт/м³. Большая часть частиц – это нитевидные синтетические волокна и фрагменты полимерных частиц разных цветов размером от 100 до 2000 мкм в 2020 г. и до 4850 мкм в 2021 г. Полимерный состав частиц определяли только в 2021 г. 

В летний период 2020 г. наибольшая концентрация микропластика выявлена в р. Левинке (станция 1), значительно загрязнён микропластиком родник вблизи Ковы (станция 11). Наименее загрязнёнными оказались вода родника возле Волги (станция 10) и вода из штольни (станция 4), при этом в воде из штольни присутствовало большое количество взвеси (песка). Преобладали синтетические микроволокна, окрашенные в разные яркие цвета, что позволило с уверенностью идентифицировать их как волокна, которые обычно поступают в водные объекты с бытовыми сточными водами в результате стирки одежды.

В 2021 г. в пробах воды, отобранных в период весеннего снеготаяния, разнообразие микропластиковых частиц (рис. 6) было значительно выше, чем в 2020 г., а их концентрация изменялась от 0,66 ч/л (660 шт/м³) до 0,085 ч/л (85 шт/м³) в родниках (табл. 1, рис. 7). Высокие количества микропластика наблюдаются в р. Рахме (станции 6 и 7) и её притоке Старка (Кова) (станция 5) в Нагорной части Нижнего Новгорода. Размерный диапазон варьирует от 100 мкм (предел метода отбора проб) до 4850 мкм. Встречаются нитевидные полимерные волокна и частицы неопределённой формы. Большое количество различных волокон наблюдалось в 2021 г. в пробах речной воды и снега, при этом в отличие от 2020 г. частиц-фрагментов в 2021 г. было значительно больше, чем микроволокон.

Рис. 6. Примеры микропластиковых частиц в водотоках Нижнего Новгорода: пластиковая гранула, фрагменты пластика разных цветов, микроволокна

Наибольшее количество частиц в воде в 2021 г. было найдено на станции 4 (штольня) – 4930 шт/м³. Проба воды здесь содержала сравнимое количество микропластика с одной из проб снега на станции 14 (у р. Рождественки), которая представляла свалку собранного с городских улиц снега. Здесь было найдено не только максимальное количество частиц, но и максимальное количество микроволокон, сформировавших большие скопления (клубки), которые с одной стороны не поддавались разбору на отдельные частицы, но с другой – были более удобны для полимерной идентификации при построении общей пирограммы (в связи с большей массой).

Таблица 1. Содержание и размер частиц микропластика в 2021 г.

Рис. 7. Содержание микропластиковых частиц, шт/м³ в воде исследуемых водотоков, родников и в снеге в Нижнем Новгороде в 2020 и 2021 гг. *А – частицы асфальта или битума, обнаруженные в 2021 г., показаны отдельно ввиду их отсутствия в пробах в 2020 г.

   Характерной особенностью проб воды и снега в 2021 г. (кроме пробы из родника на станции 10), было наличие частиц неопределённых форм чёрного цвета (рис. 8), полимерный анализ которых показал преобладание битума или асфальтового дорожного покрытия (тяжёлые нефтепродукты). Этот вид микропластика в водных объектах в целом типичен для урбанизированных территорий, где происходит активный смыв с городских поверхностей частиц дорожного покрытия и кусочков автомобильных шин (Järlskog et al., 2020). Преобладание таких частиц в пробах и воды (штольня и все станции на реках Рахме и Старке), и снега (станция 14 – снег с дорог) говорит о быстром разрушении асфальтового покрытия и смыва частиц с поверхности дорог в период интенсивного снеготаяния. Подобные частицы практически отсутствовали в родниках в 2021 г. (найдена всего одна частица во всех пробах из родников), а также в двух других пробах снега, отобранных в парках. Во всех пробах 2020 года, отобранных летом, такие частицы полностью отсутствовали. В пробах воды из штольни (станция 4), а также в двух пробах снега (станции 12 и 13) в 2021 г. были найдены частицы поливиниловых полимеров (ПВХ, ПВА, ПВС), сополимера стирола, оргстекла (полиметилметакрилат) и изопренового каучука, но их содержание по отношению к общему числу частиц асфальта было незначительно (менее 1%). Названные виды полимеров могут быть продуктами разрушения строительных и иных полимерных материалов, используемых в строительстве и в быту.

Рис. 8. Морфологические характеристики и полимерный состав микропластиковых частиц в реках, родниках и снеге в Нижнем Новгороде в 2021 г.

Анализ результатов и выводы

Проведённые исследования на реках, родниках и в снежном покрове Нижнего Новгорода в 2020 и 2021 гг. показали, что проблема микропластикового загрязнения весьма актуальна для данного региона. Значения концентраций микропластиковых частиц здесь сравнимы с некоторыми реками в урбанизированных регионах мира (табл. 2).

Таблица 2. Средняя концентрация частиц микропластика в пробах воды некоторых крупнейших рек мира в урбанизированных регионах

При этом в малых реках Нижнего Новгорода наблюдается достаточно высокий разброс значений содержания микропластика, а также его морфологического и полимерного разнообразия, что в первую очередь, вероятно, связано с гидрологическим сезоном отбора проб. Исследование 2020 года проводилось летом и служило в качестве пилотного – для определения дальнейших станций мониторинга данного вида загрязнения в этом регионе. Исследования в 2021 г. проводились на большем количестве станций в период весеннего снеготаяния, что, видимо, послужило причиной смыва большего количества микрочастиц с урбанизированных территорий, а также преобладания в составе частиц битумного дорожного покрытия (асфальта).

Реки Левинка (станции 1, 2, 3) и Борзовка (станция 8) в Заречной части Нижнего Новгорода оказались наименее загрязнёнными микропластиком водотоками в черте города, в них также практически отсутствовали чатицы асфальта. Причинами загрязнения р. Левинки может быть близкое расположение локальных очистных сооружений в Сормовском районе, железнодорожных путей, а также предприятий, сбрасывающих нормативно-чистые и производственно-загрязнённые сточные воды (Нижегородский авиастроительный завод «Сокол» и многочисленные автомастерские вдоль побережья реки). При этом ранее р. Левинка была признана самой чистой рекой в городе (Гелашвили и др., 2008), что в отношении микропластика подтверждается настоящим исследованием.

Самые загрязнённые микропластиком водотоки Нижнего Новгорода – р. Рахма и её приток Старка (Кова). Здесь не только высокие концентрации микроволокон и фрагментов, но и сильное загрязнение частицами асфальта (битума). При этом загрязнённость реки практически не изменяется на всём её протяжении. Отмечено также значительное загрязнение родников Нижнего Новгорода синтетическими микроволокнами (особенно в летний период 2020 г.), что согласуется с данными предыдущих исследований об общем загрязнении подземных вод Нижнего Новгорода (Гелашвили и др., 2008), когда наибольшее загрязнение отмечалось в четвертичных аллювиальных отложениях рек Кова и Старка. Причиной может быть техногенное воздействие – регулярные утечки из водонесущих коммуникаций.

Вода из штольни (станция 4) характеризуется в 2021 г. самым высоким значением концентрации микропластика, что может быть связано со сбросами ливневого стока более 20 предприятий в этом районе, в том числе АО «Нител», АО «Термаль», «Гидромаш», Нижегородское пассажирское автотранспортное предприятие № 3, магистральные сети.

Средняя концентрация частиц микропластика в пробах рек Нижнего Новгорода – 0,66 ч/л (660 шт/м³), в то время как концентрация частиц в крупнейших реках некоторых европейских стран не достигает и 0,001 ч/л. С одной стороны, такие показатели демонстрируют более благоприятную экологическую обстановку в странах Европейского союза. Но с другой стороны, многие опубликованные исследования основаны на отборе проб манта-тралами и другими видами планктонных сетей, ячейка которых более 300 мкм. В этом случае значительная часть микрочастиц не улавливается сетью, и концентрация микропластика становится ниже, чем в пробах воды, отобранных фильтровальными установками. Сравнение результатов настоящего исследования водотоков в Нижнем Новгороде с исследованиями, проведёнными в 2020 г. в основном течении Волги (Lisina et al., 2021), показывает отличие средних концентраций на три порядка: 0,66 ч/л в реках Нижнего Новгорода и 0,0009 ч/л в Волге. Это может свидетельствовать не только о значительно большем загрязнении микропластиком водотоков города, но и о недоучёте его более мелкой фракции при отборе проб планктонной сетью.

Благодарности. Работа выполнена в рамках Государственного задания FMGE-2019-0007 (АААА-А19-119021990093-8).

Гелашвили Д.Б., Копосов Е.В., Лаптев Л.А. Экология Нижнего Новгорода / Под ред. Д.Б. Гелашвили. Нижний Новгород: Нижегородский Гос. архитектурно-строительный ун-т, 2008. 530 с.

Ершова А.А., Еремина Т.Р., Макеева И.Н. Методические подходы к мониторингу морского мусора и микропластика в прибрежноморской зоне // Моря России: Год науки и технологий в РФ – Десятилетие наук об океане ООН. Тезисы докладов Всеросс. науч. конф. Севастополь, 2021. С. 396–398.

Зобков М.Б., Чубаренко И.П., Есюкова Е.Е., Белкина Н.А., Ковалевский В.В., Зобкова М.В., Ефремова Т.А., Галахина Н.Е. Озера как аккумуляторы микропластика на пути с суши в мировой океан: обзор исследований // Изв. РГО. 2021. Т. 153. № 4. С. 68–86. Doi: 10.31857/ S0869607121040054

Официальный сайт Министерства Экологии и природных ресурсов Нижегородской области [Электронный ресурс] – Режим доступа: URL: http://mineco-nn.ru/doklad-sostoyanie-okruzhayuschey-sredy-i-prirodnyhresursov-nizhegorodskoy-oblasti/ (Дата обращения 16.05.2022)

Поздняков С.Р., Иванова Е.В., Гузева А.В., Шалунова Е.П., Мартинсон К.Д., Тихонова Д.А. Исследование содержания частиц микропластика в воде, донных отложениях и грунтах прибережной территории, содержание микрочастиц донного грунта в донных осадках Финского залива. прибрежной территории Невской губы Финского залива // Водные ресурсы. 2020. Т. 47. № 4. С. 411–420. Doi: 10.31857/S0321059620040148

Справка о состоянии и перспективах использования минерально-сырьевой базы нижегородской области на 15.06.2020 г. Справка подготовлена ФГБУ «ВСЕГЕИ» в рамках выполнения Государственного задания Федерального агентства по недропользованию от 26.12.2019 г. №049-00017-20-04. Режим доступа: URL: https://www. rosnedra.gov.ru/data/Fast/Files/202011/c2605c1bec94cbe7479fbda9bcd 1bfcc.pdf?ysclid=le44smbce9235000807 (Дата обращения 16.05.2022)

Чубаренко И.П., Есюкова Е.Е., Хатмуллина Л.И., Лобчук О.И., Исаченко И.А., Буканова Т.В. Микропластик в морской среде. М.: Научный мир, 2021, 520 с.

Bagaev A., Esiukova E., Litvinyuk D., Chubarenko I., Veerasingam S., Venkatachalapathy R., Verzhevskaya L. Investigations of plastic contamination of seawater, marine and coastal sediments in the Russian seas: a review // Environ. Sci. Pollut. Res. Int. 2021. V. 28. Issue 25. P. 3226432281. Doi: 10.1007/s11356-021-14183-z

Bouwman H., Minnaar K., Bezuidenhout C.Э., Verster C. Microplastics in Freshwater Environments. A Scoping Study. WRC Report, 2610/1/18. Режим доступа: URL: https://www.researchgate.net/publication/327230974_Microplastics_in_freshwater_environments (Дата обращения 16.05.2022)

Cózar A., Martí E., Duarte C.M., García-de-Lomas J., van Sebille E., Ballatore T.J., Eguíluz V.M., González-Gordillo J.I., Pedrotti M.L., Echevarría F., Troublè R., Irigoien X. The Arctic Ocean as a dead end for floating plastics in the North Atlantic branch of the Thermohaline Circulation (Science Advances). 2017. V. 3. No. 4. P. 1600582. Doi: 10.1126/sciadv.1600582

De Witte B., Devriese L., Bekaert K., Hoffman S., Vandermeersch G., Cooreman K., Robbens J. Quality assessment of the blue mussel (Mytilus edulis): Comparison between commercial and wild types // Marine Pollution Bulletin. 2014. V. 85. Is. 1. P. 146–155. Doi: 10.1016/j.marpolbul.2014.06.006

Ershova A., Makeeva I., Malgina E., Sobolev N., Smolokurov A. Combining citizen and conventional science for microplastics monitoring in the White Sea basin (Russian Arctic) // Mar. Pollut. Bull. 2021б. V. 173.

P. 112955. DOI: 10.1016/j.marpolbul.2021.112955

Ershova A.A., Eremina T.R., Chubarenko I.P., Esiukova E.E. Marine Litter in the Russian Gulf of Finland and South-East Baltic: Application of Different Methods of Beach Sand Sampling. In: Stock F., Reifferscheid G., Brennholt N., Kostianaia E. (eds) Plastics in the Aquatic Environment – Part I. The Handbook of Environmental Chemistry. Springer, Cham, 2021a. V. 111. P. 461–485. Doi: 10.1007/698_2021_746

Frank Y.A., Vorobiev D.S., Kayler O.A., Vorobiev E.D., Kulinicheva K.S., Trifonov A.A., Soliman Ershova A., Makeeva I., Malgina E., Sobolev N.,Smolokurov A. Combining citizen and conventional science for microplastics monitoring in the White Sea basin (Russian Arctic) // Mar. Pollut. Bull. 2021б. V. 173. P. 112955. Doi: 10.1016/j.marpolbul.2021.112955.

Hunter T. Evidence for Microplastics Contamination of the Remote Tributary of the Yenisei River, Siber