ВВЕДЕНИЕ
Одна из наиболее актуальных проблем современности - распространение микропластика в водоемах. Огромная проблема микропластика заключается в том, что он не исчезает из окружающей среды. Пластику для полного разложения требуется много времени – сотни лет. Более того, крупные объекты из пластика, попадая в водную среду, распадаются на мелкие частицы под воздействием ультрафиолетовых лучей и волн. Таким частицам, размером менее 5 мм, учёные дали специальное название — микропластик. За этот длительный период частицы разных размеров могут причинить вред различным организмам. Микропластик представляет опасность не только для животных, птиц и рыб, но и для всей экосистемы водоемов [9]. Одной из особенностей микропластика является то, что он может оказаться более опасным, чем крупные куски пластика, так как за счёт маленького размера он легко проникает в клетки организма и накапливаться в его тканях. В воде пластиковые частицы ведут себя как сорбенты опасных химических соединений. Микропластик аккумулируется в пищевых цепях и может быть токсичным для живых организмов [9].
Актуальность работы. С каждым годом уровень загрязнения водных ресурсов микропластиком увеличивается, что создает серьезные угрозы для окружающей среды и здоровья человека. Как правило, объектами исследований становятся в первую очередь крупные озера и реки. При этом многочисленные малые водоемы остаются без внимания, и информация о загрязнении таких водоемов микропластиком практически отсутствует.Поэтому изучение данной проблемы актуально и необходимо для разработки эффективных мер по снижению уровня загрязнения и сохранения экосистем малых водоемов.
В связи с этим, мы поставили следующую цель: оценить содержания микропластика в малых водоёмах с разной степенью антропогенной нагрузки на территории Ухоловского района.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
Изучить и проанализировать научную литературу и интернет - ресурсы по данной теме.
Отобрать для анализа пробы воды в исследуемых водоемах.
Провести качественное определение микропластика в воде.
Изучить морфологию и количество микроскопического пластика в ЖКТ плотвы обыкновенной и окуня речного;
Сравнить содержание микропластика в водоемах с разной степенью антропогенной нагрузки и выявить проблемные зоны с повышенным уровнем загрязнения.
Провести анкетирование и разработать рекомендации, при использовании которых можно уменьшить влияние микропластика на здоровье человека и среду обитания.
Гипотеза: мы предположили, что содержание микропластика в водоёмах зависит от степени антропогенной нагрузки.
Объект исследования: микропластик в реках Аксень и Бабка Ухоловского района.
Предмет исследования: загрязнение микропластиком пресного водоёма.
Необходимое оборудование: лабораторное оборудование, фильтровальная установка, ведро для пролива воды, лейка, ёмкость для транспортировки пробы, резиновые сапоги и рыбацкий комбинезон.
В процессе работы над проектом были использованы следующие методы исследования:
- теоретические методы: анализ литературных источников по исследуемой проблеме;
- эмпирические методы: наблюдение, описание, измерение.
- диагностические методы: анкетирование, опрос;
- математические методы: регистрация, сопоставление и сравнение, анализ полученных результатов.
Новизна работы: Подобное исследование в нашей школе проводится впервые. Мы надеемся, что подготовленный нами материал поможет другим юным исследователям в решении задач оценки микропластика в пресных водоёмах и определении его роли в загрязнении окружающей среды.
Практическая значимость: результаты работы можно использовать на уроках биологии, экологии и внеурочной деятельности. Элементы нашего исследования можно использовать при проведении информационно- просветительской работы среди учащихся и на родительских собраниях.
В ходе работы была использована методикаЗобкова М.Б., Есюковой Е.Е. [1] и Стерлигова О.П. [13]
Структура работы: работа состоит из введения, четырёх глав, заключения и списка использованных источников информации. Включает 28 страниц текста, в том числе 4 таблицы, 12 диаграмм и 10 страниц иллюстраций.
ГЛАВА 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ВОПРОСА.
1.1 Что такое микропластик
Микропластик - это небольшие пластмассы, например, бусины в зубной пасте и чистящем средстве для лица, или пластиковый мусор, например, пластиковые пакеты для покупок и ПЭТ-бутылки, которые были уменьшены до 5 мм или менее ультрафиолетовыми лучами или волнами. По размерам пластиковый мусор условно делят на мега (больше 10 см) макро (больше 2 см), мезо (5-20 мм) и микропластик (меньше 5 мм). Не существует определенного размера для частицы, классифицируемой как «микропластик», за верхний предел обычно принимается 5 мм. [3]. Микропластик можно разделить на две основные группы — первичный и вторичный. Первичный микропластик возникает при износе автомобильных шин и некоторых видов дорожного покрытия и краски (например, на велодорожках). По некоторым данным, около ⅔ всего первичного микропластика смывается с дорог. Еще примерно 25% попадает в канализацию при каждой стирке синтетических тканей, от которых отслаиваются сотни тысяч микроволокон [3]. Наконец, небольшие частицы неизбежно теряются во время производства пластика. Кроме того, в косметику (например, в скрабы, в зубную пасту и гели для душа) и в промышленные чистящие средства для лучшего эффекта часто добавляют мелкие пластиковые гранулы. Во время использования они смываются в канализацию вместе со сточными водами [3].
Вторичный микропластик появляется из крупного пластикового мусора. Когда пакеты, одноразовую посуду, бутылки и прочие отходы выбрасывают, они постепенно под действием солнечного света и воды распадаются на все более мелкие кусочки, сохраняя при этом свою молекулярную структуру [3]. В итоге частицы микрополимеров находят в воздухе, грунтовых водах, арктических льдах, в растениях и в организмах животных. Микропластик включает в себя разные типы полимеров (например, полиэтилен, полипропилен) и формы (например, фрагменты-обломки, шарики и волокна). Они имеют различное происхождение и плотность. Легкие частицы пластика с низкой удельной плотностью (<1 г/см3), как правило, остаются плавучими, плавают на поверхности воды и преодолевают большие расстояния [3].
1.2 Факторы, которые способствуют распространению микропластика
Существует несколько факторов, которые способствуют распространению микропластика в пресных водоемах и усугубляют данную проблему [5]. Один из факторов - это использование пластиковых материалов в различных сферах человеческой деятельности. Пластик широко применяется в упаковке, производстве одежды, косметики, бытовой техники и других товаров. Из-за низкой биоразлагаемости пластиковые отходы могут сохраняться в окружающей среде десятилетиями, постепенно разлагаясь на мельчайшие частицы – микропластик [5].
Еще одним фактором, влияющим на распространение микропластика, является недостаточная эффективность системы управления отходами [6]. Часть пластиковых отходов попадает в водоемы через несанкционированные свалки, неполадки на свалках и недостаточно развитую систему сбора и переработки отходов. Это способствует накоплению микропластика в водных экосистемах и ухудшению качества воды [6]. Кроме того, важным фактором является антропогенное воздействие на водные экосистемы. Выпуск промышленных и бытовых сточных вод, содержащих микрочастицы пластика, а также применение косметических средств с пластиковыми микрочастицами способствуют загрязнению водоемов микропластиком. Эти частицы могут накапливаться в воде, влияя на живые организмы и экосистему в целом [7].
Таким образом, факторы, влияющие на распространение микропластика в пресных водоемах, включают широкое использование пластиковых материалов, проблемы управления отходами и антропогенное воздействие на водные экосистемы. Мы считаем, что для решения проблемы загрязнения водоемов микропластиком, необходимо разработать комплексные меры по снижению использования пластика, улучшению системы управления отходами и системы контроля за выбросами пластика в окружающую среду.
1. 3. Влияние микропластика на экосистемы пресных водоемов
Проблема микропластика в пресных водоемах является актуальной и требует серьезного внимания. Микропластик представляет опасность не только для животных, птиц и рыб, но и для всей экосистемы водоемов [5]. Микрочастицы пластика имеют широкий спектр размерных групп и низкую плотность, в результате чего многие живые организмы воспринимают эти частицы как источник пищи [8]. Пластик способен аккумулировать на своей поверхности многие токсины и загрязняющие вещества, и в то же время является привлекательной «едой» для птиц и рыб. Сначала он поедается зоопланктонными организмами, которыми, в свою очередь, питаются рыбы [8]. Двустворчатые моллюски также отфильтровывают пластик, перенося его далее по пищевой цепи. В результате пластик оказываются в организмах практически всех водных обитателей. Поскольку пластик не разлагается ферментативной системой живых организмов, то его проглатывание само по себе представляет угрозу для них и может вызывать летальный исход [9].Существует два типа влияния пластика на животный организм - это физические и физиологические повреждения, которые связаны между собой (К физическим повреждениям относятся проглоченные мезо - и микропластиковые острые частицы, которые повреждают внутренние органы, прокалывают оболочку пищеварительной системы, приводя к появлению язв, воспалений и возникновению инфекций. При попадании в желудок животного пластикового пакета происходит закупорка, которая приводит к ложному чувству сытости и снижению выносливости организмов. Физические повреждения в результате часто приводят к физиологическим повреждениям [9].
Как показывают исследования около 200 видов животных поглощают частицы микропластика, 50% из них относятся к промысловым видам [12]. Есть отдельные исследования подтверждающее попадания микропластика в организм человека при употреблении морепродуктов [10].
Так, например, при постоянном потреблении мидий, в среднем около 250 грамм, в организм человека поступает около 8 мкг пластика во время каждого приема [10]. Ученые Томского государственного университета выяснили, что частицы микропластика оказывают существенное влияние на рост и развитие личинок промыслового вида рыб Пеляди (Сырок). Для исследования взяли выборку 8 тыс. личинок и поделили на 4 группы. Экспериментальные группы содержали в аквариумах с различных концен-траций частиц микропластика (5 мкг/л, 50 мкг/л, 500 мкг/л). Контрольная содержалась в чистой воде. Было установлено, что наличие в воде частиц микропластика вызывает нарушение работы ЖКТ рыб и провоцирует развитие окислительного стресса, вследствие повышения активности ферментов пищеварения и каталазы. В результате рост и развитие личинок замедляется. Таким образом можно сделать вывод, что накопление микропластика в естественной среде, может оказать значительное влияние на популяцию Пеляди, а также других представителей ихтиофауны [11,12].
Таким образом, микропластик не только вредит жизни этих животных, но и легко проникает в пищевые цепи, поднимаясь вплоть до человека. Таким образом, проблема микропластика в пресных водоемах требует комплексного подхода и совместных усилий для выявления проблемных зон с повышенным уровнем загрязнения, разработки эффективных мер по сокращению использования пластика.
ГЛАВА 2 МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ И ПОЛУЧЕННЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ
2.1 Характеристика района исследования
Климат Рязанской области умеренно континентальный. Характеризуется теплым летом, умеренно-холодной зимой с устойчивым снежным покровом и хорошо выраженными переходными сезонами года – весной и осенью.
Средняя месячная температура самого теплого месяца года - июля, колеблется от 18,5 до 19,5 °С. Температура воздуха самого холодного месяца – января, составляет –10,5-11,0 °С. В зимнее время образуется устойчивый снежный покров, высота которого к концу зимы на полях достигает 25-30 см. Годовая амплитуда средних месячных температур составляет 30-30,5°С. [4].
Наши исследования проходили в поселке Ухолово Ухоловского района и его окрестностях. Расположен посёлок в южной части Рязанской области. Наиболее крупной рекой в р.п. Ухолово является Аксень, приток р. Мостье. Длина- 15 км., площадь водосборного бассейна 107 кв. км. Левым притоком реки Аксень является второй объект нашего исследования река Бабка длиной 8 км. На каждом водоёме были выбраны по 3 исследуемых участка.
2.2 Методика проведения работы
Необходимое оборудование:
- фильтровальная установка (куски фановой трубы диаметром 500 мм и полиамидная ткань с ячейкой 50-100 мкм (микрон) в качестве фильтра),
- ведро для пролива воды,
- ёмкость для транспортировки пробы (банка стеклянная небольшого размера с крышкой),
- этикетка для маркировки проб,
- ручка и блокнот.
- лейка для удобного пролива
- рыбацкий комбинезон и резиновые сапоги (в случае, если нет возможности отобрать воду с мостков и нужно заходить в водоём [1].
Последовательность действий: (Приложение №1)
-определяем места отбора проб воды.
-cобираем фильтровальную установку:
-заранее подготовленный фильтр с диаметром ячеек 50-100 мкм и размером (диаметром) на 5-10 см больше, чем диаметр фильтрующей основы;
-накрыть им просвет перехода фильтра;
-часть трубы меньшего диаметра разместить над первым, накрытым фильтрующей тканью, тщательно расправить ткань и равномерно надавить на трубу так, чтобы она плотно вставилась в нижнюю часть трубы;
-проверить на просвет, что на фильтрующей основе (ткани) не было складок [1].
На водоеме определить место отбора проб – у берега, где возможно обеспечить глубину более 0,5 метров, или на мостках, если они расположены не высоко над водой и на них можно разместиться двум людям. Сделать все необходимые записи в протоколе такие как: дата отбора проб, погодные условия, местоположения пробы, наличие следов активности человека (пляж, лодки, рыбацкие стоянки, мусор и прочее). (Приложение №1)
Для отбора проб нужно участие двух человек. Один человек работает с ведром, другой – с фильтровальной установкой. Участники входят в воду на максимально возможную глубину (не менее 0,5 м), или размещаются на мостках. Если отбор проб проводится в воде, необходимо занять удобное положение против течения, подождать некоторое время, для того чтобы взмученный донный грунт осел и ушел вниз по течению. (Приложение №2-3)
Для сбора материала воду из водоема начерпывают, полностью погружая ведро в воду, чтобы в пробу попадала вода из толщи, а не с поверхности. При этом не нужно задевать дно водоема и не взмучивать его.
Наполненное ведро проливается через фильтровальную установку. Нужно следить за тем, чтобы вода не проливалась мимо фильтра, фильтр не протекал. Профильтрованная вода возвращается непосредственно в водоем. Фиксируется объем пролитой воды. Объём воды= 50 л.
Во время отбора проб фильтровальную установку всегда держать ниже по течению от места отбора проб, вертикально и не переворачивать до окончания сборы пробы, чтобы частицы не смогли выпасть с поверхности фильтра. Фильтрование продолжается до тех пор, пока вода проходит через фильтр. Как только ток воды через фильтр затрудняется (фильтр «забивается») фильтрование прекращается. В протоколе отмечается объем пролитой воды. Фильтровальная установка аккуратно разбирается, из нее извлекается фильтр и транспортируется до места дальнейшей обработки.
Фильтровальная основа складывается стороной с частицами внутрь, не прикасаясь к поверхности, где эти частицы собирались. Положить фильтр в чисто вымытую стеклянную банку. Банку закрыть крышкой. Подписать пробу, указать дату отбора, название водоема и точки отбора. Проба обрабатывается в течение ближайших 4 дней. При хранении более суток, ее необходимо помещать в холодильник [1].
2.3 Лабораторное исследование проб на содержание микропластика
1. Необходимое оборудование: микроскоп, чашка Петри, предметные стекла, протокол.
2. Хранение пробы. Если пробы должны храниться более суток, то их помещают в холодильник. Однако пробы желательно хранить непродолжительное время и стараться обработать их как можно раньше, так как в них могут создаться оптимальные условия для живых организмов, которые со временем размножаются, умирают, разлагаются.
3. Работа с пробой. (Приложение №4) После транспортировки, чтобы начать работу с пробой, выньте фильтр из банки. Положите фильтр на предметное стекло и накройте его другим стеклом. При наличии возможности микроскопа, можно фильтр переложить в чашку Петри. Под микроскопом просматривать фильтр, двигаясь челночным шагом от края к краю. В протоколе отмечайте обнаруженные частицы микропластика (форма, размер частиц). После просмотра всей пробы производится подсчет количества микропластика. Исходя из количества и объема воды пролитой через фильтр, высчитывается концентрация частиц на 1 литр [1]. (Приложение №5)
2.4 Критерии для идентификации микропластика.
Для визуального определения микропластика использовались критерии для идентификации микропластика:
1. Микропластик – это твердые частицы синтетических полимеров менее 5 мм в диаметре [9].
2. Частицы микропластика не имеют клеточной структуры, что позволяет отличить их от органических материалов (кусочков растений, животных)
3. Если это волокна – то они должны быть одинаково толстыми/тонкими на протяжении всей длинны. Часто бывают перекрученными, как лента. Иногда можно наблюдать изнашивание или рваные концы [9].
4. Пластиковые частицы часто имеют четкий и однородный цвет. Из этого правила есть несколько исключений: отбеленные частицы и частицы, со следами органических загрязнений [9].
5. Частицы пластика часто имеют неестественный для органики цвет (синий, красный и другие) и, возможно, блеск (но не перламутровое переливание, которое наблюдается у песчинок) [9].
В течение лета 2024 года было выполнено обследование двух водоёмов. Водоём №1- река Аксень в Ухоловском районе. Водоём №2- река Бабка в посёлке Ухолово.
2.5Характеристика исследованных водоёмов
Таблица № 1
Результаты исследования водоёмов
Дата |
Название водоёма, характеристика |
Точка забора |
Глубина, м. |
Погодные явления |
Антропогенная нагрузка |
08.08.2024 |
Водоём №1 Река Аксень, рядом с д. Арженеевка Ухоловского района, приток р. Мостье. Длина- 15 км., площадь водосборного бассейна 107 кв. км, водохранилище в деревне Арженеевка |
1.1 пляж №1 |
0,6 |
Штиль, слабые волны |
На берегу есть стоянка, имеется возможность подъехать на машине, берег достаточно удобный для отдыха. Кострище, мусор, нет организованного места для его сбора |
1.2 пляж №2 |
0,6 |
Штиль, слабые волны |
Имеется возможность подъехать на машине, кострище, мусор, нет организованного места для его сбора |
||
1.3 у плотины (рыбацкое место) |
0,7 |
Штиль, слабые волны |
Имеется возможность подъехать на машине, мусор, нет организованного места для его сбора, дорога вдоль плотины |
||
08.08.2024 |
Водоём №2 Река Бабка, левый приток реки Аксень, длина 8 км. п. Ухолово |
1.1 200 метров от ул. Заречная |
0,7 |
Штиль, слабые волны |
На берегу много мусора, через 200 метров жилые дома |
1.2 300 метров от парка |
0,6 |
Штиль, слабые волны |
На берегу мусор, много тропинок. |
||
1.3 вдали от жилых построек |
0,6 |
Штиль, слабые волны |
Мусора немного, на машине подъехать нельзя. |
Количество и распределение мусора по побережью значительно различались в зависимости от антропогенной нагрузки. (Приложение№10) Самая высокая антропогенная нагрузка на реке Аксень в местах отдыха. (пляж №1, 2). Эти места активно используются жителями Ухоловского района и гостями для отдыха на природе и рыбалки. На реке Бабка много мусора рядом с улицей Заречная и недалеко от парка. Связано это с тем, что недалеко от берега жилые дома, а в парке всегда много отдыхающих.
Анализ содержания микропластика был проведён в 6 пробах, отобранных из двух исследованных водоёмов. Результаты количественной оценки содержания частиц микропластика в водоёмах представлены в таблице.
2.6Содержание микропластика в исследованных водоёмах.
Таблица №2
Водоём №1 Точка отбора |
Волокна |
Частицы |
Неопределённые фрагменты (плёнки и т.д.) |
1.1 |
5 |
2 |
2 |
1.2 |
4 |
2 |
1 |
1.3 |
8 |
1 |
- |
Всего |
17 |
5 |
3 |
Концетрация |
0,5 частиц на литр |
Данные анализов на содержание микропластика в реке Аксень
Анализируя данные, мы пришли к выводу, что больше всего в пробах волокон. Наибольшее количество обнаружено в точке №3 у плотины
Таблица №3
Данные анализов на содержание микропластика в реке Бабка
Водоём №1 Точка отбора |
Волокна |
Частицы |
Неопределённые фрагменты (плёнки и т.д.) |
1.1 |
9 |
4 |
2 |
1.2 |
5 |
3 |
1 |
1.3 |
3 |
2 |
- |
Всего |
17 |
9 |
3 |
Концетрация |
0,6 частиц на литр |
Анализируя данные, мы пришли к выводу, что больше всего в пробах волокон. Наибольшее количество обнаружено в реке Аксень (точке №3) и в реке Бабка (точка №1). Здесь рыбаки ловят рыбу, ставят рыбацкие сети. Волокна- это продукты распада рыболовных леск и сетей.
2.7 Микропластик в ЖКТ плотвы обыкновенной и окуня речного
Следующим этапом нашей работы стало исследование рыб на содержание в них микропластика.
2.7.1 Цель исследования - оценка потребления и накопления микропластика пресноводными рыбами в реке Аксень.
В качестве объекта для исследования мы выбрали 2 вида рыб: окунь речной и плотва обыкновенная. Выбор данных видов рыб для исследования обусловлен тем, что они являются наиболее многочисленными в реке Аксень. Отлов рыбы производился в 2024 году в августе. (Приложение№6) Для исследования отбирали особей одного возраста, на момент исследования возраст всех особей составлял 3-4 года, но не более 4-х лет. Всего было изучено 10 экземпляров плотвы обыкновенной и 10 экземпляров окуня речного.
2.7.2 Методы исследования
Определение возраста рыб. Для определения возрастного состояния рыб мы использовали чешуи. Образцы чешуи необходимо брать ниже боковой линии и выше грудного плавника у окуня. У плотвы чешуи необходимо брать и выше боковой линии напротив грудного плавника. С каждого экземпляра для анализа берут в среднем 15 чешуй. Морфологические особенности чешуй исследовали с использованием микроскопа с цифровой камеройпо общепринятым методикам [13]. (Приложение№ 6)
Определение микропластика в ЖКТ рыб. В качестве материала для исследования мы выбрали желудочно-кишечные тракты (ЖКТ) выше указанных видов рыб. В ходе препарирования, у рыб отдельно извлекали желудочно-кишечный тракт (пищевод, желудок и кишечник), который помещали в химические пробирки, с последующей заморозкой. Каждую пробирку с биоматериалом анализировали отдельно. Для этого биоматериал извлекали из пробирки и помещали его в 10% раствор гидроксида калия (КОН) объемом 200 мл. После того как ткани ЖКТ растворятся, мы извлекли частицы микропластика. Для этого добавили насыщенный раствор хлорида натрия, в результате происходит разделение жидкостей по плотности [11, 12]
Раствор, который мы получили, фильтруем, используя для этого целлюлозный фильтр диаметр (пор 0,45 мкм) и проводили микроскопическое исследование [11]. Предметом для исследования послужили частицы микропластика, волокон и микропленки, содержащиеся в ЖКТ рыб. (Приложение№ 7) Частицы микропластика идентифицировали по таким показателям как размеры, однородность окраски, отсутствие органических включений, форма (неправильная и сфера), тип (фрагменты пластика, волокна и пленки) [12].
2.7.3 Результаты исследования
Морфологические особенности микропластика в ЖКТ рыб
1. Фрагменты микроскопичного пластика в желудочно-кишечном тракте выявлены у 60 % (6 шт.) особей окуня речного и 40 % (4 шт.) плотвы обыкновенной.
2. Анализируя морфологию пластиковых частиц, обнаруженных в ЖКТ двух видов рыб, мы установили, что в основном микропластик представлен волокнами. На их долю приходится в среднем 43,5 % На втором месте по распространенности находятся фрагменты пленок, в среднем 35,5%. Количество частиц микроскопического пластика нерегулярной формы - 21 %. Пластиковые частицы имеющие форму сфер не обнаружены.
Следует отметить, что в ЖКТ окуня преобладают волокна, тогда как в ЖКТ плотвы преобладают пленки. Данный факт можно объяснит особенностями экологии и питания исследуемых видов. Основу рациона окуня составляет молодь рыбы. На поверхности тела рыб, между элементами чешуи, а также на внутренних поверхностях жаберных крышек оседают микроволокна. Поедая рыбу, окунь их поглощает. Так как молодь питается в основном зоопланктоном, то количество пленок в их ЖКТ минимально [12]. Основу рациона взрослой плотвы (от полутора лет до 4-х - 5-ти лет) составляет бентосная растительность («водный шелк» и т. п.). К талому или стеблю водных растений прилипают фрагменты пленок. В процессе поедания водной растительности плотва поглощает пленки [11,12].
Количественные показатели микропластика в ЖКТ рыб
Анализируя количество частиц микропластика в ЖКТ рыб, было установлено, что в желудочно – кишечном тракте плотвы обыкновенной содержится в среднем 4,75 шт. на одну особь. В органах пищеварения окуня речного содержится в среднем 6,31шт. частиц на одну особь.
Таблица №4
Количественные показатели микропластика в ЖКТ рыб
№ |
Вид |
Количество частиц микропластика по виду, шт, % |
Количество частиц микропластика на одну особь, шт. |
||||||||
Волокна |
Пленка |
Фрагменты н/р строения |
Микросферы |
∑ |
Волокна |
Плёнка |
Фрагменты н/р строения |
Микросферы |
∑ |
||
1 |
Окунь речной |
27 (71%) |
3 (8%) |
8 (21%) |
- |
38 |
4,5 |
0,5 |
1,3 |
- |
6,31 |
2 |
Плотва обыкновенная |
3 (16%) |
12 (63%) |
4 (21%) |
- |
19 |
0,75 |
3 |
1 |
- |
4,75 |
3 |
Среднее значение |
(43,5%) |
(35,5%) |
(21%) |
- |
28,5 |
2,6 |
1,8 |
1,15 |
- |
Количество частиц микропластика по виду
Таким образом, в ходе исследования было установлено что, представители вида Окунь речной накапливают в 1,3 раза больше частиц микропластика, чем представители вида Плотва обыкновенная. Как уже отмечалось выше это связано с эколого-биологическими особенностями видов
ГЛАВА 3 Практические мероприятия по привлечению внимания учащихся Ухоловской школы к проблеме микропластика.
3.1 Изучение уровня информированности учащихся
Для выяснения уровня познаний о микропластике, мы провели анкетирование среди учащихся Ухоловской школы. Нами было опрошено 110 респондентов различного возраста. (Приложение №8)
В ходе анализа результатов анкетирования, мы увидели, что 62% опрошенных знают, что такое микропластик. Но только 46% отметили его отрицательное влияние. Больше половины респондентов убеждены, что пластик разлагается в природе. 71% считает источником микропластика- пластиковый мусор. Для уменьшения количества микропластика учащиеся предлагают сортировать мусор-70% и не пить из пластиковых стаканов-14%.
Исходя из анализа результатов анкетирования учащихся, можно сделать вывод, что проблема микропластика является актуальной и требует решения.
3.2 Классный час: «Микропластик: большая опасность»
Мы провели классный час в формате интерактивной игры «Микропластик: большая опасность» и разработали рекомендации для учащихся. (Приложение №9)
3.3 Рекомендации: «Как сократить количество микропластика
Покупайте напитки в стеклянных бутылках
Листовой чай вместо чая в пакетиках
Покупайте одежду из натуральных материалов
Выбирайте косметику без микропластика
Замените пластиковые контейнеры стеклянными
Пропагандируйте раздельный сбор мусора, чтобы перерабатывать пластик и не допускать его накопление в воде и почве.
При стирке изделий из искусственных волокон, по возможности, использовать пакеты, которые не допускают попадание микропластика в сточные воды.
Постарайтесь реже заказывать доставку готовой еды, чтобы уменьшить количество потребляемого пластика и микропластика.
Возьмите за правило регулярно делать сухую уборку дома — в пыли, которую мы вдыхаем, тоже есть частички микропластика.
3.4 Очистка близлежащих территорий у водоёмов.
Были проведены работы по посильной очистке близлежащих территорий у водоёмов. (Приложение №10)
ГЛАВА 4
Анализ результатов и выводы
1.Количество и распределение мусора по побережьям значительно различались в зависимости от антропогенной нагрузки. Самая высокая антропогенная нагрузка на реке Аксень в местах отдыха, которые активно используются жителями Ухоловского района и гостями для отдыха на природе и рыбалки. На реке Бабка много мусора рядом с улицей Заречная и недалеко от парка. Связано это с тем, что недалеко от берега жилые дома, а в парке всегда много отдыхающих.
2.Анализируя данные на содержание микропластика, мы пришли к выводу, что больше всего в пробах волокон. Наибольшее количество обнаружено в реке Аксень (точке №3) и в реке Бабка (точка №1). Здесь рыбаки ловят рыбу, ставят рыбацкие сети. Волокна- это продукты распада рыболовных леск и сетей.
3.Анализируя морфологию пластиковых частиц, обнаруженных в ЖКТ двух видов рыб, мы установили, что в основном микропластик представлен волокнами. На их долю приходится в среднем 43,5 % На втором месте по распространенности находятся фрагменты пленок, в среднем 35,5%. Количество частиц микроскопического пластика нерегулярной формы - 21 %. Пластиковые частицы, имеющие форму сфер не обнаружены.
4. Анализируя количество частиц микропластика в ЖКТ рыб, было установлено, что в желудочно – кишечном тракте плотвы обыкновенной содержится в среднем 4,75 шт. на одну особь. В органах пищеварения окуня речного содержится в среднем 6,31шт. частиц на одну особь.
5.Таким образом, в ходе исследования было установлено что, представители вида Окунь речной накапливают в 1,3 раза больше частиц микропластика, чем представители вида Плотва обыкновенная. Как уже отмечалось выше это связано с эколого-биологическими особенностями видов.
Итак, проведённые исследования и наблюдения позволили нам сделать следующие выводы:
В ходе проведённого исследования мы провели качественное определение микропластика в воде.
Изучили морфологию и количество микроскопического пластика в ЖКТ плотвы обыкновенной и окуня речного.
Установили, что в основном микропластик представлен волокнами.
Накопление частиц микропластика в желудочно-кишечном тракте рыб может иметь отдаленные последствия для здоровья человека.
Сравнили содержание микропластика в водоемах с разной степенью антропогенной нагрузки и выявили проблемные зоны с повышенным уровнем загрязнения.
Провели анкетирование и разработали рекомендации, при использовании которых можно уменьшить влияние микропластика на здоровье человека и среду обитания.
. Заключение
Загрязнение окружающей среды частицами микропластика является глобальной экологической проблемой на данном этапе развития человечества. Благодаря низкой скорости разложения, микрочастицы пластика широко распространены в окружающей среде.Исследование концентрации микропластика в пресных водоемах имеет большое значение для сохранения экосистемы и здоровья человека. Необходимо принимать срочные меры по снижению уровня загрязнения и продолжать исследования в этой области. Меры по снижению уровня микропластика в пресных водоемах являются важным шагом в решении проблемы загрязнения водных ресурсов. Одним из способов борьбы с микропластиком является, конечно, и разработка эффективных технологий очистки окружающей среды. Но в первую очередь необходимо проводить просветительную работу экологической направленности среди населения, объяснять о недопустимости загрязнения территории бытовым и пластиковым мусором.
Подводя итоги проекта, можем сделать вывод, что цель, которую мы ставили в начале исследования - достигнута. А выдвинутаягипотезанашла свое подтверждение в ходе работы.
4.3. Перспективы проекта
Результаты исследования можно применить в природоохранных мероприятиях, направленных на предупреждение загрязнения водоёмов микропластиком, а также преподавании дисциплин экологического цикла (общая экология, экологический мониторинг, основы рационального природопользования) и внеурочной деятельности.
4.4. Практический выход работы
С результатами проведённых исследований и наблюдений я поделилась на уроках экологии с учащимися 10-11 классов.
Нами была проведена посильная работа по очистке территории водоёма от мусора. (Приложение №10)
Список использованных источников информации
Зобков М.Б., Есюкова Е.Е. Микропластик в морской среде: обзор методов отбора, подготовки и анализа проб воды, донных отложений и береговых наносов // Океанология. 2017. Т. 58. № 1. С. 149-157. DOI: 10.7868/S0030157418010148
Кастро-Кастельон, А.Т.; Хортон, А.А.; Хьюз, Дж.М.Р.; Рэмпли, С.; Джефферс, Э.С.; Бусси, Г.; Уайтхед, П. Экотоксичность микропластиков для пресноводной биоты: с учетом воздействия и опасности на разных трофических уровнях// Наука. Общая Среда. 2022
К вопросу о проблеме микропластика в ... [Электронный ресурс] Режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/n/k-voprosu-o-probleme-mikroplastika-v-kontinentalnyh-vodoemah, свободный. - Загл. с экрана
Кривцов. География Рязанской области 8-9 класс. Часть 1.
Микропластик — невидимая проблема мирового масштаба[Электронный ресурс] - Режим доступа: https://plus-one.ru/manual/2021/10/19/mikroplastik-nevidimaya-problema-mirovogo-masshtaba
Микропластик: типы и источники, влияние на живые организмы [Электронный ресурс] Режим доступа:https://rekiruki.ru/mikroplastik, свободный. - Загл. с экрана
Микропластик в водной среде [Электронный ресурс] - Режим доступа: https://scientificrussia.ru/articles/mikroplastik-v-vodnoj-srede, свободный. - Загл. с экрана
Микропластик – проблема планетарного масштаба. Алексей В. Клещенков, Татьяна Б. Филатова[Электронный ресурс]
Наблюдение рек: пособие для общественного экологического мониторинга. «Методика исследований загрязнения водных объектов микропластиком». — СПб.: Экоцентрум / Коалиция Чистая Балтика. — 2018. —32 с.
Паркер Б.; Андреу Д.; Грин И.; Бриттон Дж.Р. Микропластики у пресноводных рыб: возникновение, воздействие и перспективы на будущее// Рыба.2021
Рахматуллина С.Н., Лемешко Я.Р., Воробьев Е.Д., Бабкина И.Б., Воробьев Д.С., Франк Ю.А. Детекция микропластика в желудочно-кишечном тракте пресноводных рыб. Материалы 1 Всероссийской конференции с международным участием по загрязнению окружающей среды микропластиком. «MicroPlasticsEnvironment-2022» // п. Шира, Хакасия. 2022
Рош С.; Фридрих С.; Бринкер А. Пути поглощения микропластика ры- бами: практические и теоретические подходы к проверке существующих теорий//Научная организация. 2020
Стерлигова О.П. Методы определения возраста рыб и его практическое значение (учебное пособие). Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 2016. 57 с.: ил. 44
Тэлбот Р.; Чанг Х. Микропластики в пресной воде: глобальный обзор факторов, влияющих на пространственные и временные вариации // Environ. Pollut. 2022
Приложение
Приложение №1
Фото: Определяем места отбора проб и собираем фильтровальную установку
Фото: Фиксируем результаты
Приложение №2
Фото: Отбор проб на реке Аксень
Приложение №3
Фото: Отбор проб на реке Бабка
Приложение №4
Фото: Фильтровальные основы для исследования
Приложение №5
Фото: Исследование на содержания микропластика
Приложение №6
Фото: Отлов рыбы для исследования
Фото: Исследование чешуи рыб
Приложение №7
Фото: Определение микропластика в ЖКТ рыб
Приложение №8
Анкетирование
1.Ваш пол:
А) Мужской Б) Женский
2.Ваш возраст:
А) 10-12 лет Б) 13-15 лет В) 16-18 лет
3.Знаете ли вы что такое микропластик?
А) Да Б) Нет
4.По вашему мнению опасен ли микропластик?
А) Да Б) Нет В) Не знаю
5.Разлагается ли он в природе?
А) Да Б) Нет
6.Причиняет ли вред микропластик человеку и природе?
А) Только человеку Б) Только природе В) И человеку, и природе
Г) Не причиняет вред
7.Как вы думаете, какие источники имеет микропластик?
А) Одежда Б) Истирание шин В) Пластиковый мусор
Г) Дорожная разметка
8.Как можно уменьшить количество микропластика вокруг себя?
А) Сортировать мусор Б) Покупать одежду из натуральных тканей
В) Не пить из пластика Г) Не покупать чай в пакетиках
Д) Не есть около автомобильных дорог
9.Страдают ли от загрязнения микропластиком обитатели Мирового океана?
А) Да Б) Нет
10.Что опаснее для живых организмов пластик или микропластик?
А) Пластик Б) Микропластик В) Опасны одинаково
Приложение №9
Приложение №10
Фото: Очистка берега от мусора