Как избыточные дожди и неэффективная система управления сточными водами приводят к попаданию микропластика в городские озера.
Непрерывные дожди, стоки ливневых вод, очистные сооружения, зоны загрязнения мусором и прачечные транспортируют микропластик в городские озера.
Загрязнение микропластиком пресноводных систем стало актуальной экологической проблемой, однако, по словам исследователей, усилия по приоритезации ключевых путей выбросов остаются ограниченными.
Ожидается, что изменение климата, которое влияет на количество осадков, усугубит эту проблему.
Согласно новому исследованию, погодные условия, особенно непрерывные дожди, приводят к попаданию микропластика в городские озера. Другими основными путями являются стоки ливневых вод, очистные сооружения, зоны загрязнения мусором и прачечные.
В недавнем исследовании озера Дал в Сринагаре рассматриваются пути, по которым микропластик попадает в городские озера. Хотя загрязнение пресноводных систем микропластиком широко освещается как насущная проблема, существует лишь несколько исследований, объясняющих, как он может туда попадать. Согласно отчету Программы Организации Объединенных Наций по окружающей среде (ЮНЕП), количество пластика, попадающего в пресноводные системы, по прогнозам, увеличится с 9-14 млн тонн в 2016 году до примерно 23-37 млн тонн к 2040 году.
Новая оценка рисков, специфичных для озера Дал, опубликованная в журнале Environmental Science: Advances, показывает, как свойства микропластика изменяются из-за непрерывных осадков в урбанизированном озере, и как погодные условия, особенно непрерывные осадки, вызывают сложные изменения в моделях загрязнения микропластиком.
Предыдущие исследования в основном были сосредоточены на количественной оценке микропластика в окружающих поверхностных водах (естественных водоемах, таких как реки и озера), говорит Судха Гоэл, профессор кафедры гражданского строительства Индийского технологического института в Харагпуре и один из авторов исследования. «Наше исследование идет еще дальше, прослеживая загрязнение микропластиком до его конкретных точек попадания», — сказала она Mongabay-India.
Команда Гоэл, в которую входят исследователи из ИИТ в Харагпуре, Национального технологического института в Сринагаре и Института водоснабжения и водоотведения в Дурбане, сравнила количество и характеристики микропластика в озере Дал вблизи стоков сточных вод, открытых водостоков ливневой канализации, прачечных и мест сбора мусора. «Результаты доказали, что каждая точка попадания имеет уникальный отпечаток», — говорит она. Например, ливневые стоки несли отчетливый отпечаток черных фрагментов, образовавшихся в результате истирания шин и дорог, в то время как в сточных водах и местах стирки преобладают волокна.
Проблемы изменения климата
Загрязнение пресноводных систем микропластиком стало актуальной экологической проблемой, однако усилия по приоритезации ключевых путей выбросов остаются ограниченными, говорит Эрат Шаджи, профессор геологии Университета Керала в Тируванантапураме, который не участвовал в исследовании. По его словам, одна из перспективных стратегий по снижению загрязнения микропластиком заключается в борьбе с этими путями у их истоков. В озере Дал непрерывные дожди в этой высокоурбанизированной местности значительно влияют на динамику микропластика.
Следующим важным аспектом исследования было понимание влияния непрерывных дождей, которые становятся все более частыми из-за изменения климата, объясняет Гоэл. «Результаты были интересными, поскольку непрерывные дожди не только увеличили количество микропластика по всем путям, но мы также увидели более опасные полимеры, такие как поливинилхлорид, полиуретан и акрилонитрил-бутадиен-стирол (термопластик) вблизи стоков ливневой канализации, что значительно увеличило токсичность воды озера».
По словам Гоэл, с этим связана и серьезная проблема изменения климата. 2023 год стал вторым самым теплым годом за всю историю наблюдений в Азии и Европе; по ее словам, из-за концентрации водяного пара в атмосфере ожидается увеличение частоты и интенсивности осадков. «Поскольку мы не знаем, насколько наши существующие очистные сооружения в Индии устойчивы к этим экстремальным погодным явлениям, увеличение нагрузки из-за стоков может дестабилизировать традиционные процессы очистки, что приведет к увеличению содержания микропластика в сточных водах».
Кроме того, учитывая замусоривание и ненадлежащее обращение с отходами в стране, «мы можем ожидать, что загрязнение микропластиком наших пресноводных водоемов станет более серьезным и сложным в ближайшие годы, что указывает на острую необходимость принятия своевременных мер», — предупреждает она.
Исследование озера Дал «предлагает тонкий взгляд на городские пресноводные системы», объединяя экологические данные, социально-экономические показатели и мнения заинтересованных сторон, говорит Шаджи. Многие исследования выделяют такие ключевые факторы, как быстрая урбанизация, рост населения, загрязнение, расширение сельскохозяйственных угодий, инвазивные виды и неадекватное управление, как значительные факторы, оказывающие давление на экологическую целостность озера и его социально-экономическую динамику, говорит он. «Исследование (IIT Kharagpur) подчеркивает уязвимость микропластика в озере Дал как к текущим, так и к будущим нарушениям, подчеркивая необходимость адаптивных стратегий управления для повышения его устойчивости», — говорит Шаджи.
Городские озера Индии под угрозой
«Хотя все еще необходим комплексный мониторинг по всей стране, наше исследование, наряду с другими недавними отчетами, указывает на то, что загрязнение микропластиком является распространенной и серьезной проблемой для городских озер Индии», — говорит Гоэл. «Мы провели сравнительный анализ, чтобы оценить степень загрязнения городских озер Индии по сравнению с другими озерами по всему миру, и литература показывает, что озера Индии более загрязнены, чем озера в других странах. Это в основном связано с неадекватной инфраструктурой управления отходами в Индии, ограниченной осведомленностью общественности и образованием по вопросам, связанным с пластиковыми отходами, очень ограниченными ресурсами и замусориванием».
Например, средняя концентрация микропластика, наблюдаемая в озере Дал, была выше, чем в исследованиях, проведенных на озере Сайма в Финляндии и озере Онтарио в Канаде, говорится в отчете ее команды. Однако по сравнению с исследованиями, проведенными в Азии, количество микропластика находилось в пределах диапазона, наблюдаемого в городских озерах, особенно в развивающихся странах. К ним относятся озера Ренука и Кумарасвами в Индии и озеро Равал в Пакистане. Более высокое количество микропластика в этих странах можно объяснить сочетанием факторов, включая неадекватную инфраструктуру управления отходами, ограниченную осведомленность и образование населения, неэффективное законодательство, ограниченные ресурсы и неэффективное управление отходами, говорится в отчете.
Городские озера, такие как озеро Дал, особенно уязвимы, поскольку они расположены в густонаселенных районах с высоким уровнем туризма в течение всего года, говорит Гоэл. Из-за неадекватного управления отходами и инфраструктуры ливневой канализации городские озера действуют как сточная яма, концентрируя загрязнение со всего водосборного бассейна, говорит она.
Городские озера также особенно уязвимы, потому что проблема заключается не только в поверхностных водах, но и в отложениях, которые могут накапливать микропластик и снова становиться его источником во время сильных дождей, создавая постоянный цикл загрязнения, добавляет Гоэл. «Таким образом, любое городское озеро в Индии, подверженное аналогичному антропогенному воздействию, скорее всего, столкнется с аналогичной, если не худшей, ситуацией».
Загрязнение микропластиком городских озер Индии является огромной и растущей проблемой, соглашается Шаджи. Исследования, проведенные в нескольких регионах, включая озеро Веллайани в Тируванантапураме, озерах Ченнаи и озере Дхарападаведу в Тамил Наду, а также озере Дал в Джамму и Кашмире, зафиксировали значительные концентрации микропластика как в воде, так и в отложениях, причем наиболее распространенными являются волокна и фрагменты полимеров, таких как полиэтилен высокой плотности (HDPE), полипропилен (PP), полиэтилентерефталат (PET) и полиэтилен низкой плотности (LDPE).
Отдельное исследование, проведенное командой Шаджи, дает важную информацию о распространенности и характеристиках загрязнения микропластиком озера Веллайани. Это одно из первых исследований загрязнения микропластиком пресноводных озер в южной Индии.
Исследование выявило присутствие микропластика в пробах воды, взятых в трех местах озера. Средняя концентрация микропластика была выше в сезон муссонов по сравнению с летом. Эти результаты вызывают особую озабоченность, учитывая, что озеро Веллаяни является основным источником питьевой воды для тысяч людей в регионе, что подчеркивает настоятельную необходимость разработки эффективных стратегий управления отходами и мер по контролю загрязнения для защиты здоровья населения и окружающей среды, говорит Шаджи.
Аналогичным образом, исследование С. Махентирана, доцента Школы гражданского строительства Технологического института Веллоре, посвященное загрязнению микропластиком озера Дхарападаведу в Веллоре, показывает умеренный и высокий уровни загрязнения микропластиком как в воде, так и в отложениях. В исследовании также обсуждается роль человеческой деятельности в загрязнении микропластиком и необходимость улучшения мер по управлению отходами и контролю загрязнения для защиты экосистемы озера.
Улучшение регулирования, технологий и осведомленности
Сокращение загрязнения микропластиком городских озер Индии, в том числе озера Дал, требует сочетания технологических, нормативных и общественных мер, говорит Шаджи. Это включает в себя поощрение сортировки пластиковых отходов на месте их образования, переработку и сокращение использования одноразового пластика. Также необходимо модернизировать очистные сооружения и внедрить системы фильтрации ливневых вод.
Природные решения, такие как восстановление водно-болотных угодий и прибрежных буферных зон, наряду с адаптивным управлением озерами, помогают улавливать микропластик и повышать экологическую устойчивость, говорит Шаджи.
Регулярный мониторинг и исследования необходимы для выявления горячих точек и определения мер вмешательства, а вовлечение сообщества обеспечивает устойчивые изменения в поведении, говорит он. На национальном уровне комплексная политическая структура, объединяющая расширенную ответственность производителей (EPR), правила городского планирования, стандарты промышленных сточных вод и скоординированные программы мониторинга, может обеспечить руководство и контроль за соблюдением мер по снижению загрязнения микропластиком в городских системах пресной воды в Индии.
В дополнение к этому Махентиран предлагает в качестве альтернативных решений внедрить методы управления ливневыми водами, такие как системы фильтрации вокруг озерных зон, где вода поступает в озеро, повышение осведомленности общественности и продвижение образа жизни без пластика. Кроме того, по его словам, строгие правила использования пластика и продвижение экологически чистых альтернатив могут стать возможным решением проблемы загрязнения озерных экосистем микропластиком. «Запуск определенных программ вовлечения общественности, таких как информационные кампании в социальных сетях для повышения осведомленности о воздействии микропластика на озера, а также регулярный мониторинг микропластика в экосистемах озер помогут отслеживать тенденции загрязнения и смягчать их последствия».
Адити Тандон
Старший редактор по производству
