Nauka Yuga RossiiNauka Yuga RossiiНаука Юга России2500-0640Akademizdatcenter Nauka62799110.7868/S25000640210206ArticlesСтатьиResearch ArticleMICROPLASTIC CONTAMINATION OF BOTTOM SEDIMENTS OF THE SEA OF AZOVЗАГРЯЗНЕНИЕ МИКРОПЛАСТИКОМ ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ АЗОВСКОГО МОРЯGlushkoA. EГлушкоА. Еarinaglushko01@gmail.comBespalovaL. AБеспаловаЛ. АBespalovaE. VБеспаловаЕ. ВKartamyshevaT. BКартамышеваТ. БInstitute of Earth Sciences of the Southern Federal UniversityИнститут наук о Земле Южного федерального университетаAzov-Black Sea branch of the Federal State Budget Scientific Institution “Russian Federal Research Institute of Fisheries and oceanography”Азово-Черноморский филиал федерального государственного бюджетного научного учреждения «Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии»15052021172VOL 17, NO2 (2021)ТОМ 17, №2 (2021)576502032024Copyright ©; 2021, Издательство «Наука»2021Издательство «Наука»https://journals.eco-vector.com/2500-0640/article/view/627991

This paper aims at assessment of microplastics concentrations in bottom sediments of the Sea of Azov, and research of morphological features, size of particles, level, ways of degradation (or destruction) of microplastics and its chemical composition. During the study, 27 samples of bottom sediments of the Sea of Azov were taken. The samples were processed using the modified method NOAA. The analysis showed pollutant presence in 100 % of the samples. The concentration of microplastics particles in sediment samples from different regions varies from 27 to 130 pcs/kg, with an average of 69 pcs/kg. Three zones of increased pollution of bottom sediments have been identified: the eastern part of the Taganrog Bay (80–97 pcs/kg), which is in the zone of influence of the Kuban River, the region of the Kerch pre-strait – the zone of influence of the Black Sea waters (more than 80 pcs/kg). The central areas of the sea bottom covered with fine-silt and pelitic silts as well as the waters of Kazantip and Arabat Bays are relatively clean, with a microplastic content less than the average values for the water area. Morphological features of the particles were studied using a stereo microscope (Micromed MC-1 2C Digital). Translucent fibres and membranes prevailed in all the samples. Study of size showed that the most frequently observed are particles of 0.4–0.5 mm, the median of size range being 0.6 mm. Types of microplastics degradation were determined by using a scanning electron microscope (VEGA II LMU) in the form of fracturing, splitting, dissection, swelling, etc. By means of a JASCO FT/IR-6800 FT-IR spectrometer, it was found that most of the detected particles consist of: acrylic, polyamide (nylon), thermoplastic polymers, polyethylene, polyester and polystyrene.

Целью исследования является оценка концентраций, морфологических особенностей, размерного ряда частиц, степени и путей деградации, химического состава микропластика в донных отложениях Азовского моря. Было отобрано 27 проб донных отложений. Обработка проб проводилась по модифицированному методу NOAA. Проведенный анализ показал, что частицы данного загрязнителя присутствуют в 100 % проб. Концентрация частиц микропластика в образцах отложений из различных районов варьирует от 27 до 130 шт./кг сухого осадка при средних значениях 69 шт./кг. Выделены три зоны повышенного загрязнения донных грунтов: первая – восточная часть Таганрогского залива (80–97 шт./кг) – связана с воздействием Таганрога и стока р. Дон; вторая – Восточное Приазовье (70–130 шт./кг) – обусловлена влиянием стока р. Кубань; третья зона расположена в Керченском предпроливье – плюме черноморских вод (более 80 шт./кг). К акваториям с содержанием микропластика в донных осадках меньше средних значений относятся центральные районы моря, занятые мелкоалевритовым и пелитовыми илами, а также Казантипский и Арабатский заливы. Морфологические особенности частиц исследованы с помощью стереомикроскопа Микромед МС-1 вар. 2C Digital. Во всех отобранных образцах преобладают полупрозрачные волокна и пленки. Исследование размерного состава микропластика показало, что самыми частыми по встречаемости в пробах являются частицы размером 0,4–0,5 мм, медиана размерного ряда составляла 0,6 мм. С помощью растрового электронного микроскопа VEGA II LMU определены виды деградации микропластика: растрескивание, расщепление, расслоения, разбухание и т.д. При помощи ИК-Фурье спектрометра JASCO FT/IR-6800 установлено, что большая часть обнаруженных частиц по своему составу является акрилом, полиамидом (нейлон), термопластичными полимерами, полиэтиленом, полиэстером и полистиролом.

Sea of Azovmicroplasticsbottom sedimentsmorphological featuresmorphometric featuresanthropogenic impactАзовское моремикропластикдонные отложенияморфологические и морфометрические характеристикиантропогенное воздействиеPlastics – the Facts 2020. PlasticsEurope. URL: https://www.plasticseurope.org/en/resources/publications/4312-plasticsfacts-2020 (дата обращения: 15.04.2021).Hidalgo-Ruz V., Gutow L., Thompson R.C., Thiel M. 2012. Microplastics in the Marine Environment: a Review of the Methods Used for Identification and Quantification. Environmental Science and Technology. 46(6): 3060–3075. doi: 10.1021/es2031505Eriksen M., Lebreton L.C.M., Carson H.S., Thiel M., Moore C.J., Borerro J.C., Galgani F., Ryan P.G., Reisser J. 2014. Plastic Pollution in the World’s Oceans: More than 5 Trillion Plastic Pieces Weighing over 250,000 Tons Afloat at Sea. PLoS ONE. 9(12): e111913. doi: 10.1371/journal.pone.0111913Есюкова Е.Е., Чубаренко И.П. 2018. Особенности распределения микропластика на песчаных пляжах Калининградской области (Балтийское море). Региональная экология. 1(51): 108–121. doi: 10.30694/1026-5600-2018-1-108-121Глушко А.Е., Беспалова Л.А. 2021. Микропластик в пляжевых отложениях Азовского моря: морфологические и морфометрические особенности. Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря. 1: 99–110. doi: 10.22449/2413-5577-2021-1-99-110Глушко А.Е., Беспалова Л.А., Петько А.В., Шехурдин Г.Г. 2020. Загрязнение пляжей и прибрежных вод Азовского моря микропластиком. В кн.: Закономерности формирования и воздействия морских, атмосферных опасных явления и катастроф на прибрежную зону РФ в условиях глобальных климатических и индустриальных вызовов («Опасные явления – II»): Материалы II Международной научной конференции памяти члена-корреспондента РАН Д.Г. Матишова (г. Ростов-на-Дону, 6–10 июля 2020 г.). Ростов н/Д, изд-во ЮНЦ РАН: 154–157.Bagaev A., Mizyuk A., Khatmullina L., Isachenko I., Chubarenko I. 2017. Anthropogenic fibres in the Baltic Sea water column: field data, laboratory and numerical testing of their motion. Science of the Total Environment. 599–600: 560–571. doi: 10.1016/j.scitotenv.2017.04.185Zobkov M., Esiukova E. 2017. Microplastics in Baltic bottom sediments: quantification procedures and first results. Marine Pollution Bulletin. 114: 724–732. doi: 10.1016/j.marpolbul.2016.10.060Chunfang Zhang, Hanghai Zhou, Yaozong Cui, Chunsheng Wang, Yanhong Li, Dongdong Zhang. 2019. Microplastics in offshore sediment in the Yellow Sea and East China Sea, China. Environmental Pollution. 244: 827–833. doi: 10.1016/j.envpol.2018.10.102Анциферова М.А., Глушко А.Е. 2021. Загрязнение микропластиком атмосферы г. Таганрог. Общество. 1(20): 65–69.Masura J., Baker J., Foster G., Arthur C. 2015. Laboratory Methods for the Analysis of Microplastics in the Marine Environment: Recommendations for Quantifying Synthetic Particles in Waters and Sediments. NOAA Technical Memorandum NOS-OR&R-48. Silver Sрring, NOAA Marine Debris Division: 31 p.Зобков М.Б., Есюкова Е.Е. 2018. Микропластик в морской среде: обзор методов отбора, подготовки и анализа проб воды, донных отложений и береговых наносов. Океанология. 58(1): 149–157. doi: 10.7868/S0030157418010148Silva A.B., Bastos A.S., Justino C.I.L., da Costa J.P., Duarte A.C., Rocha-Santos T.A.P. 2018. Microplastics in the environment: challenges in analytical chemistry – a review. Analytica Chimica Acta. 1017: 1–19. doi: 10.1016/j.aca.2018.02.043