Ученые обнаружили микропластик в организмах рыб из рек Центральной Азии
Биологи Томского госуниверситета (ТГУ) совместно с коллегами из Института зоологии Академии наук Узбекистана и Андижанского государственного университета провели исследование ихтиофауны рек бассейна Сырдарьи, чтобы определить уровень загрязнения рыбы микропластиком. Микропластик был обнаружен в пищеварительном тракте более чем у половины исследованной рыбы.
Пластиковое загрязнение уже давно перестало быть проблемой исключительно Мирового океана. Сегодня крошечные частицы микропластика размером от 1 мкм до 5 миллиметров повсеместно обнаруживают в пресноводных озерах и реках.
«Река Сырдарья, впадающая в Аральское море, является одной из главных водных артерий Центральной Азии. На протяжении десятилетий ее бассейн испытывает колоссальное антропогенное воздействие: масштабное ирригационное строительство полностью перекроило речную сеть, а стремительный рост населения, урбанизация и развитие промышленности привели к значительному загрязнению вод. Тем не менее, до недавнего времени пресноводные рыбы этого региона практически не изучались на предмет накопления пластика», — рассказала один из авторов исследования, директор Центра исследования микропластика в окружающей среде ТГУ Юлия Франк.
Чтобы закрыть это «белое пятно», ученые организовали серию экспедиций на крупные притоки Сырдарьи — реки Чирчик и Карадарья. В ходе полевых работ они выловили 61 особь рыб различных видов: от хищного судака и всеядной малоротой корюшки до придонного туркестанского сома и растительноядной маринки. При анализе авторы использовали опыт изучения речных систем Сибири (Оби и Енисея), где ранее биологи ТГУ отработали эффективную методологию извлечения и идентификации микрочастиц.
По результатам лабораторного анализа микропластик был обнаружен в пищеварительном тракте более чем у половины исследованной рыбы — у 60,7 % особей: 65,7 % в реке Чирчик и 53,9 % в Карадарье. В среднем в организме одной рыбы находилось 2,61 пластиковых частиц, что в массовом выражении составляет около 11,5 микрограмма.
Ученые постарались выяснить, зависит ли «пластиковый рацион» от биологических факторов. Оказалось, что ни вид рыбы, ни ее пол, ни трофический уровень (место в пищевой цепочке) не влияют значимо на количество проглоченного пластика. И хищники, и всеядные виды накапливают частицы примерно одинаково. Однако исследователи выявили четкую закономерность: количество микропластика достоверно коррелирует с линейно-весовыми параметрами рыб. Чем крупнее и тяжелее особь, тем больше синтетических частиц скапливается в ее организме. Крупная рыба пассивно поглощает больше воды и пищи, а вместе с ними — и антропогенного мусора.
«Самым примечательным открытием стала форма обнаруженных частиц. Абсолютное большинство из них — 89,7 % в Карадарье и 93 % в Чирчике —представляло собой тончайшие микроволокна. Пластиковые фрагменты, пленки и микросферы встречались лишь в единичных случаях», — отметила Юлия Франк.
По мнению ученых, такое засилье микроволокон имеет под собой экономическое объяснение. Узбекистан — один из крупнейших мировых центров хлопкопрядильной и текстильной промышленности. Производство тканей, а также банальная бытовая стирка одежды из синтетических и полусинтетических материалов приводят к колоссальным сбросам микроволокон в канализацию. Из-за несовершенства очистных сооружений эти невидимые глазу нити беспрепятственно попадают в речные системы.
Авторы статьи отмечают, что потребление пластика вредит рыбам на двух уровнях. Механически жесткие волокна травмируют слизистую оболочку пищеварительного тракта, вызывают закупорку органов, снижают аппетит и замедляют развитие. Токсикологическая опасность кроется в химическом составе самих полимеров. При производстве пластика используются химические добавки и мономеры, многие из которых токсичны, канцерогенны, обладают раздражающим действием или способны нарушать работу эндокринной и иммунной систем животных.
В целом экологический риск для рыб бассейна Сырдарьи был классифицирован как умеренный. Основные обнаруженные полимеры (ПЭТ, полипропилен и полиэтилен) обладают относительно низкой токсичностью, но общий показатель опасности вырос из-за присутствия минорных пластиков. К ним относятся полиакрилонитрил (ПАН), полиуретан и поливинилхлорид (ПВХ). Мономеры этих соединений известны своей канцерогенностью, мутагенностью и аллергенным потенциалом.
Сравнивая риски для различных звеньев экосистемы, ученые выявили определенную закономерность. По уровню химической опасности исследованные компоненты выстроились в цепочку: донные отложения — рыба — вода. Если в воде опасность минимальна, то в донных отложениях она оценивается как высокая. Тяжелые токсичные частицы годами оседают на дно, превращая донные наносы в источник вторичного загрязнения пластиковыми частицами с более токсичными для речной фауны мономерами.
Это исследование стало первым экспериментальным подтверждением того, что пресноводная рыба в бассейне Сырдарьи активно поглощает микропластик. Эти данные чрезвычайно важны для моделирования биотического переноса пластика в рамках его глобального цикла. Попадая в воду, эти частицы не растворяются, а включаются в глобальный круговорот веществ, проникая в пищевые цепи.