Оценка распределения и изменчивости поверхностного микропластика в Евразийской Арктике на основе унифицированных методов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Жданов Игорь Андреевич

• Жданов Игорь Андреевич
• кандидат наук
• 2023

Оглавление диссертации кандидат наук Жданов Игорь Андреевич

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ЗНАНИЙ О ПЛАСТИКОВОМ ЗАГРЯЗНЕНИИ АРКТИКИ

1.1. Основные характеристики

1.2. Описание района исследований

1.3. Изученность пластикового загрязнения Арктики

1.4. Выводы к Главе

ГЛАВА 2. МЕТОДЫ И ОПТИМИЗАЦИЯ МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ МИКРОПЛАСТИКОВОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ

2.1. Пробоотбор

2.1.1. Сети типа манта и нейстонные

2.1.2. Отбор батометрами и проточными системами

2.2. Обработка и анализ проб

2.2.1. Обработка проб

2.2.2. Оценка качества/контроль качества (ОК/КК)

2.2.3. Микросокопия

2.2.4. Инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье для анализа микропластика

2.2.5. Рамановская спектроскопия для анализа микропластика

2.3. Разработка метода идентификации пластиковых частиц с помощью портативного спектрометра MicroNIR

2.4. Описание методик, применяемых в этом исследовании

2.4.1. Методика отбора проб

2.4.2. Разбор и анализ проб

2.4.3. Тест на степень извлечения частиц из проб

2.5. Выводы к Главе

ГЛАВА 3. СЕЗОННАЯ И МЕЖГОДОВАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ ПОСТУПЛЕНИЯ МИКРОПЛАСТИКА С РЕЧНЫМ СТОКОМ Р. СЕВЕРНАЯ ДВИНА

3.1. Поступление микропластика с реками

3.2. Район работ

3.3. Полученные результаты

3.4. Выводы к Главе

ГЛАВА 4. ПРОСТРАНСТВЕННОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ПОВЕРХОСТНОГО МИКРОПЛАСТИКА В ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОДАХ ЕВРАЗИЙСКОЙ АРКТИКИ

4.1. Пространственное распределение микропластика

4.2. Сравнение полученных данных с другими районами Мирового океана

4.3. Распределение макромусора

4.4. Выводы к Главе

ГЛАВА 5. ОЦЕНКА МЕЖГОДОВОЙ ИЗМЕНЧИВОСТИ ПОВЕРХНОСТНОГО МИКРОПЛАСТИКА НА ПРИМЕРЕ КАРСКОГО МОРЯ В 2019-2022 ГГ

5.1. Распределение микропластика в Карском море по данным проведенных экспедиций

5.2. Оценка влияния рек Обь, Енисей, Печора на динамику поверхностного микропластика в осенний период 2019-2022 гг

5.3. Потенциальное влияние ледовой обстановки и проникновения поверхностных баренцевоморских вод

5.4. Выводы к Главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Оценка распределения и изменчивости поверхностного микропластика в Евразийской Арктике на основе унифицированных методов»

ВВЕДЕНИЕ

Объект исследования и актуальность темы. Микропластиковое загрязнение является сравнительно молодой областью исследований, что не мешает ей привлекать к себе значительное внимание различных исследовательских групп. Частицы микропластика - пластиковые частицы с размерами до 5 мм [1]. При этом за нижнюю размерную границу различными исследователями предлагаются величины в диапазоне от 1 до 100 мкм, однозначной договоренности на данный момент достичь не удалось. Присутствие микропластика зафиксировано во всех естественных матрицах [2]. Он обнаружен в питьевой воде [3] и даже в крови человека [4], но вопрос о вреде подобных частиц для организма человека и окружающей среды остается дискуссионным и широко исследуется.

Что касается Мирового океана - микропластик находят повсеместно, даже в довольно удаленных участках планеты с минимальным антропогенным воздействием (например, на дне Марианской впадины [5]), но данных о распределении микропластика в океане все еще недостаточно. Особенно остро это ощущается в Арктическом регионе, который является зоной накопления многих загрязнителей [6]. Сложившуюся ситуацию усугубляет применение разных подходов и методик проведения исследований, что ведет к невозможности сравнения данных между собой [7]. Поэтому проведение исследований в Арктике едиными стандартизованными методами является приоритетной и актуальной задачей для исследователей данной проблемы.

Количественные данные о распределении микропластика необходимы в том числе, чтобы совершать верные прогнозы о его дальнейшем распространении в окружающей среде, понимать источники загрязнения и изучать потенциальные зоны накопления, точнее рассчитывать баланс пластика в окружающей среде. В работе [8] описываются результаты модельных исследований, в которых частицы пластика представлены как пассивный трассер, в результате чего был сделан прогноз о возможности аккумуляции микропластика в Баренцевом море и создании там шестого «мусорного пятна». Для подтверждения или опровержения получаемых выводов, подобные модельные исследования должны подтверждаться натурными измерениями с целью решения потенциальных проблем загрязнения данной акватории.

Еще одной важной причиной исследования проблемы загрязнения микропластиком является его токсичность. На данный момент вопрос о потенциальном вреде микропластика остается открытым, но тем не мене некоторые факты известны и доказаны. Морские Арктические птицы способны проглатывать пластик [9], который в дальнейшем частично способен передаваться по трофической цепи. В экспериментальных исследованиях [10] показано, что микропластик при попадании в желудочно-кишечный тракт птиц способен выделять в организм сорбированные на своей поверхности токсичные вещества. Более того, по всей видимости наблюдаемое изменение климата, влияние которого заметнее всего ощущается в Арктическом регионе, способно повышать токсичность загрязнителей, сорбированных на поверхности микропластиковых частиц [11].

Совокупность приведенных фактов говорит о том, что исследования микропластикового загрязнения в Арктике актуально и его необходимо проводить в рамках верифицированных и единых методик.

Целью настоящей работы является оценка уровня загрязнения микропластиком поверхностных вод Евразийской Арктики оптимизированными методами и исследование его пространственной и временной изменчивости.

Задачи

• Изучить и оптимизировать современные методики пробоотбора и анализа микропластика в водной матрице.

о Гармонизировать и оптимизировать применяемые методы отбора и анализа микропластика с учетом рекомендаций международных научных групп (AMAP, GESAMP).

о Разработка метода идентификации частиц в полевых условиях и создание библиотеки спектров для портативного ИК-спектрометра ближней области.

• С помощью оптимизированных методов отобрать и проанализировать пробы для оценки качественного и количественного уровня загрязнения частицами плавающего микропластика:

о В Арктических реках (на примере р. Северная Двина);

о В плюмах Великих Сибирских рек;

о В Арктических морях на примере Баренцева, Карского, Лаптевых и Восточно-Сибирского морей.

• Исследовать пространственную и временную изменчивость содержания плавающего микропластика в Евразийской части Арктики.

• Проанализировать степень загрязнения микропластиком Евразийской Арктики по сравнению с другими районами Мирового океана.

• Определить потенциальные источники загрязнения микропластиком Евразийской Арктики.

Методология и методы научного исследования. Для оценки степени загрязнения поверхностного слоя акваторий Евразийской Арктики применялись рекомендованные современные методики отбора и анализа проб. В качестве устройства лова выбрана нейстонная сеть с размером ячеи в 330 мкм. Подобное устройство рекомендовано для работы в поверхностном слое Арктическим советом [12], а размер ячеи является стандартным для многих международных групп, что позволяет в дальнейшем проводить более корректные сравнения результатов. В данной работе минимальный размер изучаемых частиц составляет 0,5 мм и не учитываются текстильные волокна, так как данный метод не гарантирует корректного отбора всех частиц с размерами ниже указанного, а волокна могут частично проходить сквозь ячею сети за счет небольшого диаметра. Во время всего цикла работ контролировалось загрязнение проб частицами из окружающей среды. В рамках работы был реализован контроль качества обработки проб с применением нового теста на извлечение частиц, который подтвердил корректность выбранного метода обработки проб.

Идентифицировались 100% обнаруженных потенциальных пластиковых частиц с применение ИК-спектроскопии с Фурье преобразованием. Данный метод является наиболее часто применимым в современных исследованиях, что дает возможность сравнения с данными международных групп. Помимо этого, полный анализ всех частиц снижает ошибку ложного визуального определения, позволяя получать более корректные концентрации и, как следствие, более корректно оценивать степень загрязнения изучаемого объекта. В рамках исследования, кроме численных концентраций, также были определены массовые концентрации путем прямого взвешивания (точность взвешивания до 0, 00001 г).

В ходе работы была разработана методика идентификации морского мусора размерами до 1 мм с использованием портативного ИК-спектрометра ближней области МюгоЖК. Для этого была создана библиотека эталонных спектров наиболее часто

встречающихся в морской среде полимеров. Результаты тестов показывают, что метод подходит для идентификации пластикового морского мусора за исключением полностью черных фрагментов и частиц размерами ниже 1 мм (корректность идентификации проверялась на ИК-спектрометре с Фурье преобразованием). Данная методика применялась для анализа образцов в рейсах, данные которых представлены в этой работе.

Научная новизна. Впервые получены данные о загрязнении частицами микропластика поверхности Баренцева, Карского, Лаптевых, Восточно-Сибирского морей с использованием модифицированных методик, одобренных международной комиссией по загрязнению Арктики. Проведено сравнение полученных данных с данными других районов Мирового океана, полученных и обработанных едиными методами. Впервые проведена оценка уровня загрязнения поверхностного слоя реки Северная Двина и исследована сезонная изменчивость количественных характеристик микропластика и выноса микропластика в открытое море. Описана картина пространственного распределения микропластика и макромусора на поверхности в Евразийской части Арктики. Проведена оценка межгодовой изменчивости в осенний период, а также потенциальных источников микропластикового загрязнения в Карском море. Разработана методика экспресс-анализа морского пластикового мусора на базе портативного спектрометра ближней ИК области MicroNIR.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Оптимизированы методы проботбора и анализа частиц микропластика в поверхностном слове вод. Разработана методика идентификации частиц с помощью портативного ИК-спектрометра ближней области Micro№R.

2. Впервые получен массив данных собранный едиными оптимизированными методами о качественном и количественном содержании плавающего микропластика (численная концентрация, массовая концентрация, тип полимера, размер, цвет, морфология) в морях Евразийской Арктики в осенне-летний период 2019-2022 гг. и в реке Северная Двина в безледный период в 2019-2021 гг.

3. Установлено, что содержание плавающего микропластика в Евразийской части Северного Ледовитого океана (0,01 штук/м ) ниже, чем в других районах Мирового океана (2,5 штук/м ). Уровень микропластикового загрязнения в Евразийской части Северного Ледовитого океана уменьшается с запада на восток. Наибольшее содержание плавающего микропластика наблюдается в юго-восточной части Баренцева моря и юго-западной части Карского моря (Карские ворота - 0,93

штук/м ), наименьшее в море Лаптевых и Восточно-Сибирском море (0,005 штук/

3\ м ).

4. Впервые показано, что уровень загрязнения микропластиком реки Северная Двина ниже других европейских рек (0-0,005 штук/м ). Обнаружено, что содержание микропластика в плюмах рек Обь, Енисей, Лена (0,006 штук/м ) ниже, чем в окружающих высокосоленых водах (0,016 штук/м ), частицы микропластика в плюмах и в высокосоленых водах отличаются морфологией, размерами и типом полимеров. В Евразийской Арктике реки не являются основным источником поступления микропластика в океан в отличие от других регионов Мирового океана.

5. Впервые исследована межгодовая изменчивость распределения микропластика в поверхностном слое Карского моря в осенне-летний период 2019-2022 гг., четких тенденций в изменениях содержания плавающего микропластика не обнаружено. Установлено, что основное поступление плавающего микропластика осуществляется из Баренцева моря.

Достоверность научных результатов обеспечивается использованием методик, применяемых в настоящее время в мировой практике при отборе и обработке проб на содержание микропластика, а также использованием методов ИК-спектроскопии для идентификации всех потенциальных пластиковых частиц. Полученные результаты сопоставимы с данными, публикуемыми ранее о данном регионе. В рамках работы были проведены эксперименты по контролю степени извлечения микропластика для применяемых методик, которые показали хорошие результаты. Определенной гарантией достоверности и новизны научных результатов работы является их публикация в ведущих рецензируемых (зарубежных) журналах.

Научная и практическая значимость работы. Полученные данные углубляют имеющиеся знания о распространении микропластика на поверхности океана в целом и в бассейне Евразийской Арктики в частности. Наблюдаемая картина распределения микропластика демонстрирует необходимость учета распространения речных плюмов Великих сибирских рек в связи с заметным влиянием речного стока на поступление и перераспределение частиц микропластика по поверхности. Полученные количественные характеристики в дальнейшем могут быть использованы в математических моделях распространения микропластика в океане и способны внести важные уточнения в модели,

посвященные транспорту взвешенного вещества в Арктике. Разработанная методика определения морского мусора портативным спектрометром ближней ИК области MicroNIR позволяет исследователям загрязнения океана проводить более точный качественный анализ мусора с меньшими затратами на оборудование и обработку данных.

Личный вклад автора. Автор участвовал в 4 (из 5) научно-исследовательских экспедициях в Северный Ледовитый океан, в рейсе в Тихий океан и Охотское, Японское моря в качестве руководителя отряда, где лично отбирал пробы, обрабатывал их, подготавливал к анализу. Он принимал участие в идентификации отобранных частиц с помощью ИК-спектроскопии, подготавливал стандартные материалы для создания библиотек в методике идентификации морского мусора. Обрабатывал и анализировал пробы для реки Северная Двина, участвовал в обработке данных. С коллективом соавторов обеспечивал подготовку данных к публикациям в ведущих зарубежных журналах, представлял их на конференциях в России и за рубежом.

Апробация работы. Основные результаты и положения диссертационной работы были представлены на заседаниях Ученого совета Физического направления Института океанологии им. П.П. Ширшова РАН (июнь 2022 г.), на круглых столах в рамках консорциума «Микропластик в окружающей среде» и VI Всероссийской конференции с международным участием «Гидрометеорология и экология. Достижения и перспективы развития 2022» имени Л. Н. Карлина (декабрь 2022), на конференциях: Комплексные исследования мирового океана 2021 (ноябрь 2021), Школа морской геологии 2021 (апрель 2022), Генеральной ассамблее Европейского геофизического союза (EGU-2021, 2022), Arctic Science Summit Week 2021, MICRO 2022, 7th International Marine Debris Conference (7IMDC) (2022), Arctic Frontiers Science - 2023 (январь 2023), Комплексные исследования мирового океана 2023 (май 2023).

Публикации. Материалы диссертации полностью изложены в работах, опубликованных соискателем. Всего опубликовано 9 научных работ по теме диссертации, в том числе 5 статей в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК и 5 тезисов докладов на российских и международных научных конференциях.

Статьи, опубликованные в изданиях из перечня ВАК:

1. Pakhomova S. Polymer type identification of marine plastic litter using a miniature near-infrared spectrometer (MicroNIR) / S. Pakhomova, I. Zhdanov, B. van Bavel // Applied Sciences. - 2020. - V.10. - № 23. P. 8707.

2. Pogojeva M. Distribution of floating marine macro-litter in relation to oceanographic characteristics in the Russian Arctic Seas / M. Pogojeva, I. Zhdanov, A. Berezina et al. // Marine Pollution Bulletin. - 2021. - V. 166. - № March. - P. 112201-112210.

3. Zhdanov I. Assessment of seasonal variability of input of microplastics from the Northern Dvina River to the Arctic Ocean / I. Zhdanov, A. Lokhov, A. Belesov, A. et al. // Marine Pollution Bulletin. - 2022. - V. 175. - P. 113370-113377.

4. Pakhomova S. Microplastic variability in subsurface water from the Arctic to Antarctica / S. Pakhomova, A. Berezina, A.L. Lusher, I. Zhdanov, K. Silvestrova, P. Zavialov, B. van Bavel, E. Yakushev // Environmental Pollution. - 2022. - V. 298. - P. 118808-118820.

5. Zhdanov I. Differences in the Fate of Surface and Subsurface Microplastics: A Case Study in the Central Atlantic / I. Zhdanov, S. Pakhomova, A. Berezina et al. // Journal of Marine Science and Engineering. - 2023. - V. 11. - № 1. - P. 210--220.

Тезисы докладов на российских и международных научных конференциях:

6. Zhdanov I. Polymer Type Identification of Marine Plastic Litter in Arctic seas Using a Miniature Near-Infrared Spectrometer (MicroNIR) / Zhdanov I., Pakhomova S., Bert van B. // Arctic Science Summit Week. - 2021. - P. 681.

7. Жданов И.А. Применение спектрометра ближнего инфракрасного диапазона MicroNIR для качественного анализа морского пластикового мусора / Жданов И.А., Пахомова С.В., ван Бавель Б. // Материалы VI Всероссийской научной конференции молодых ученых, г. Москва, 18-24 апреля 2021 г. Москва: Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН. - 2021. - С. 451-452.

8. Zhdanov I. Assessment of seasonal variability of input of microplastics from the Northern Dvina River to the Arctic ocean / Zhdanov I., Lokhov A., Belesov A., Kozhevnikov A., Pakhomova S., Berezina A., Yakushev E. // vEGU21, the 23rd EGU General Assembly. - 2021. - № 20. - P. 15650.

9. Illinskaya A. HAMPSTER: Harmonization of methods of marine microplastic assessment in the Arctic. Results of fieldwork 2021 / Illinskaya A., Yakushev E., Pakhomova S., Zhdanov I., Berezina A., Gebruk A. // Arctic Frontiers 2022 Pathways. - 2022. - P. 99-100.

10. Zhdanov I. Microplastic pollution of the Kara Sea surface in different seasons / Zhdanov I., Pakhomova S., Mekhova O., Pogojeva M., Berezina A., Novikov M., Gettikh N., Evenkova T., Osadchiev A., Stepanova N., Semiletov I., Yakushev E. // EGU General Assembly 2022, Vienna, Austria - 2022. - № 22. - P. 425.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, списка использованных литературных источников. Объем работы составляет 118 страниц, включая 43 рисунка и 16 таблиц. Библиографический список включает в себя 140 наименований, в том числе 132 на иностранных языках.

Во Введении представлена общая характеристика работы, включающая: обоснование актуальности темы, основную цель исследования, поставленные задачи, основные положения, выносимые на защиту, достоверность полученных результатов, научную и практическую значимость, личный вклад автора и апробацию результатов исследования.

В Главе 1 приведен обзор литературных источников. Кратко описаны основные направления исследований в Арктическом регионе, выделены существующие проблемы и сложности в изучении распределения микропластика в исследуемом регионе, определена степень изученности вопроса, дано краткое описание района работ.

В Главе 2 представлены основные методики пробоотбора и анализа в соответствие с международными рекомендациями. Дано обоснование выбора методов пробоотбора и анализа, а также приведены решения по оптимизации и улучшению применяемых методов. Описана разработка методики идентификации морского мусора с помощью портативного спектрометра ближней ИК области MicroNIR.

Глава 3 посвящена исследованию распределения микропластика в дельте реки Северная Двина. Описаны полученные закономерности в сезонных изменениях концентрации микропластика и его переносе в открытое море.

В Главе 4 обсуждаются результаты научно исследовательских экспедиций в Северный Ледовитый океан. Описывается пространственное распределение концентраций микропластика в исследуемых акваториях, приводится сравнение полученных

концентраций с результатами исследований в других районах Мирового океана. Полученное распределение микропластика сравнивается с распределением плавающего морского макромусора.

В Главе 5 анализируется межгодовая изменчивость в Карском море в водах речных плюмов и высокосоленых водах. Обсуждаются гипотезы о влиянии различных источников микропластикового загрязнения на наблюдаемую изменчивость.

В Заключении представлены основные выводы работы.

Благодарности. Автор благодарит главного научного сотрудника Лаборатории взаимодействия океана с водами суши и антропогенных процессов ИО РАН, доктора физико-математических наук Якушева Евгения Владимировича за всестороннюю помощь, поддержку и ценные советы по написанию диссертации и вдохновение заниматься наукой. Автор выражает глубокую признательность кандидату геолого-минералогических наук Пахомовой Светлане Владимировне за всестороннюю помощь в написании диссертации, за научные идеи, помощь в освоении методов анализа и интерпретации результатов, помощь и поддержку. Автор выражает благодарность научному сотруднику Атлантического отделения ИО РАН, доктору физико-математических наук Чубаренко Ирине Петровне за ценные предложения и замечания по работе. Автор также благодарит коллектив сотрудников ИО РАН: Березину Анфису Владимировну за консультации по интерпретации данных и их помощь в их визуализации; доктора физико-математических наук Осадчиева Александра Александровича за консультации по особенностям распространения речных плюмов в СЛО и пример успешного молодого ученого; кандидата географических наук Погожеву Марию Петровну за помощь в экспедиционной работе. Автор также благодарит студентку кафедры океанологии МГУ им. М.В. Ломоносова Поливанову Татьяну Константиновну за помощь в экспедиционных работах и в обработке данных.

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ЗНАНИЙ О ПЛАСТИКОВОМ ЗАГРЯЗНЕНИИ АРКТИКИ

1.1. Основные характеристики

В этом разделе даны определения основным понятиям и характеристикам, связанным с микропластиком, как объектом исследования.

Микропластик - частицы пластика размерами до 5 мм. Современное определение пластика впервые ввел Лео Хендрик Бакеланд в 1909 году и по сей день это понятие описывает широкий спектр материалов. В своем бытовом значении данный термин не вызывает сложностей, но при использовании этого термина в науке необходимо дать некоторые пояснения.

Пластик встречается повсюду: в пищевой упаковке, строительных материалах, медицинском оборудовании. При этом все многообразие пластиковых изделий объединяет одно - все они состоят из длинных цепей молекул, называемых макромолекулами. Эти крупные молекулы состоят из множества повторяющихся более мелких молекул, соединенных вместе в последовательность, из мономеров. Такие вещества называются «полимерами». Полимеры - высокомолекулярные соединения, состоящие из большого числа повторяющихся одинаковых или различных по строению атомных группировок -составных звеньев, соединенных между собой химическими или координационными связями в длинные линейные или разветвленные цепи, а также пространственные трехмерные структуры [13]. Таким образом, все пластики — это полимеры, но все ли полимеры - пластики?

Большинство изделий из пластика, используемых человеком в быту, имеют синтетическое происхождение. Полимеры в целом воспринимаются как что-то искусственное и синтезированное в лаборатории. Несмотря на это, существует множество природных полимеров: целлюлоза (хлопок), хитин, хитозан (панцири ракообразных), некоторые виды каучуков. Наша ДНК представляет собой полисахарид, состоящий из множества повторяющихся сахарных единиц (моносахаридов). Точно также человеческие волосы являются полипептидом. Белковая нить, состоящая из длинных цепочек аминокислот, соединенных вместе по пептидным связям. Некоторые из них также активно используются человеком в хозяйственной деятельности. Но, как правило, частицы из

природных полимеров не относят к микропластиковым, так как у них отсутствует свойство пластичности (более консервативное значение слово «пластик» - материал с пластичными свойствами), а также в естественной среде они довольно быстро разлагаются до мономеров. Частицы подобной природы, а также некоторые полусинтетические материалы (например, вискозу) относят к группе «антропогенных частиц» [14] как к более общему классу загрязнителей морской среды. Поэтому одного наличия полимерной природы недостаточно для определения термина «микропластик».

Стоит также отметить, что само понятие «пластичность» не является ключевым с точки зрения определения микропластика. К микропластикам относят по определению малые частицы любого полимера, не обязательно термопластичного (собственно являющегося пластиком), но даже сшитого, каковым является полибутадиен (автомобильные шины, одни из источников микропластикового загрязнения городской среды).

Поэтому более корректно будет следующее определение: «Микропластик» - это частицы синтетических или модифицированных природных полимеров, с размерами до 5 мм. Термин «микропластик» впервые появился в 1968 году в публикации ВВС США. В то время этот термин использовался для описания деформации пластикового материала. Но термин не получил дальнейшего активного распространения и не применялся при изучении загрязнения океана. Ситуация изменилась в результате обнаружения мелких кусочков пластика в водной среде в 1970-х годах. В 1972 году мир впервые узнал о небольших кусочках пластика в воде, сообщалось, что огромное количество частиц пластика (пока еще не микропластика) было обнаружено плавающими на поверхности Саргассова моря. В то время эти кусочки пластика микроразмера назывались просто «пластиковыми частицами». Так было до публикации 2004 года [15], в которой впервые было представлено современное использование термина «микропластик». В публикации исследователи использовали термин «микропластик», чтобы описать небольшие кусочки пластика, которые были собраны с пляжей и отложений в Плимуте, Великобритания. Данный термин, в конечном итоге, был принят научным сообществом. Однако нижний предел размера не был установлен.

Актуальная на данный момент размерная сетка пластикового мусора представлена в таблице 1.1 .

Таблица 1.1. Категории размеров пластикового морского мусора [14]

Название размерной группы Размерное описание Единицы измерения

Мега > 1 м Метры

Макро 25 - 1000 мм Метры, сантиметры, миллиметры

Мезо 5 - 25 мм Сантиметры, миллиметры

Микро < 5 мм Миллиметры, микроны

Нано < 1 мкм Нанометры

Как видно из приведенных показателей, у микропластика (как и у нанопластика) нет нижней границы размеров. На данный момент группа микропластика уже не является группой с минимальными размерами, так как ученые начали выделять в отдельную размерную группу - нанопластик. При этом формально он входит в подгруппу микропластика из-за отсутствия нижней границы. Такая неопределенность с размерными характеристиками вносит дополнительные сложности в сравнение результатов, но на данный момент вопрос до конца не регламентирован.

По своему происхождению микропластик можно разделить на две основные группы: первичный и вторичный [16]. Первичный микропластик - это специально произведенные частицы, которые служат для выполнения определенной функции (например, абразивные частицы, порошки для литья под давлением и другие). В эту группу также включается исходное полимерное сырье. Вторичный микропластик представляет собой результат износа (например, истирание автомобильных шин [17]) или

фрагментации более крупных объектов как во время использования, так и после попадания в окружающую среду (например, текстильные волокна, фрагментация более крупных предметов мусора, чешуйки краски). Большинство обычных пластиковых изделий сохраняются в морской среде в течение значительного времени. Фрагментация происходит, как правило, если пластик подвергается воздействию УФ-излучения и кислорода (процессы окисления), физическому истиранию (например, на открытых береговых линиях).

Наиболее важной характеристикой микропластика можно назвать полимерный состав частиц. Данные о полимерной структуре позволяют связывать распространение микропластика со свойствами конкретных веществ. Понимание качественного состава частиц дает дополнительные знания о причинах распространения микропластика в данном регионе и его источниках.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Жданов Игорь Андреевич, 2023 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Чубаренко И.П. Микропластик в морской среде / И.П. Чубаренко, Е.Е. Есюкова, Л.И. Хатмулина, О.И. Лобчук, И.А. Исаченко - Москва: Научный мир, 2021. - 520 с.

2. XiaoZhi, L. Microplastics are everywhere-but are they harmful? / L. XiaoZhi // Nature. - 2021.

- Vol. 593. - P. 22-25.

3. Welle, F. Microplastic in bottled natural mineral water-literature review and considerations on exposure and risk assessment / F. Welle, R. Franz // Food Additives and Contaminants - Part A Chemistry, Analysis, Control, Exposure and Risk Assessment. - 2018. - Vol. 35. - № 12. - P. 24822492.

4. Leslie, H.A. Discovery and quantification of plastic particle pollution in human blood / H.A. Leslie, M.J.M. van Velzen, S.H. Brandsma et al. // Environment International. - 2022. - Vol. 163. -№ 12. - 2021. - P. 107199.

5. Flierdt, T. van de. Microplastics contaminate the deepest part of the world's ocean / T. van de Flierdt, M. Frank, A.N. Halliday et al. // Paleoceanography. - 2004. - Vol. 19. - № 1. - P. 1-25.

6. Rudnicka-K^pa, P. Sources, fate and distribution of inorganic contaminants in the Svalbard area, representative of a typical Arctic critical environment-a review / P. Rudnicka-K^pa, A. Zaborska // Environmental Monitoring and Assessment. - 2021. - Vol. 193. - № 11. - P. 1-25.

7. Li, J. Microplastics in freshwater systems: A review on occurrence, environmental effects, and methods for microplastics detection / J. Li, H. Liu, J. Paul Chen // Water Research. - 2018. - Vol. 137.

- № 5. - P. 362-374.

8. Sebille, E. Van. Origin, dynamics and evolution of ocean garbage patches from observed surface drifters / E. Van Sebille, M.H. England, G. Froyland // Environmental Research Letters. -2012. - Vol. 7. - № 4. - P. 1-6.

9. Baak, J.E. Plastic ingestion by seabirds in the circumpolar arctic: A review / J.E. Baak, J.F. Linnebjerg, T. Barry et al. // Environmental Reviews. - 2020. - Vol. 28. - № 4. - P. 506-516.

10. Tanaka, K. In Vivo Accumulation of Plastic-Derived Chemicals into Seabird Tissues / K. Tanaka, Y. Watanuki, H. Takada et al. // Current Biology. - 2020. - Vol. 30. - № 4. - P. 723-728.

11. Borgá, K. The influence of global climate change on accumulation and toxicity of persistent organic pollutants and chemicals of emerging concern in Arctic food webs / K. Borgá, M.A. McKinney, H. Routti et al. // Environmental science. Processes & impacts. - 2022. - Vol. 24. - № 10.

- P. 1544-1576.

12. Farmen, Eivind, J.P. AMAP Litter and Microplastics Monitoring Guidelines / J.P. Farmen, Eivind. Troms0: Arctic Monitoring and Assessment Programme - 2021. - P. 257.

13. Киреев В. В. Высокомолекулярные соединения. / Киреев Вячеслав Васильевич. - Москва : Юрайт, 2013. - 601 с.

14. Peter Kershawa, A.T. and F.G. Guidelines for the monitoring and assessment of plastic litter in the ocean: GESAMP Joint Group of Experts on the Scientific Aspects of Marine Environmental Protection. Vol. no 99 / A.T. and F.G. Peter Kershawa. - 2019. - 138 p.

15. Thompson, R.C. Lost at Sea: Where Is All the Plastic? / R.C. Thompson, Y. Olson, R.P.

Mitchell et al. // Science. - 2004. - Vol. 304. - № 5672. - P. 838.

16. Lehtiniemi, M. Size matters more than shape: Ingestion of primary and secondary microplastics by small predators / M. Lehtiniemi, S. Hartikainen, P. Näkki et al. // Food Webs. - 2018. - Vol. 17. -P. 97.

17. Tamis, J.E. Environmental risks of car tire microplastic particles and other road runoff pollutants / J.E. Tamis, A.A. Koelmans, R. Dröge et al. // Microplastics and Nanoplastics. - 2021. -Vol. 1. - № 1. - P. 1-17.

18. Murphy, J. Additives for Plastics Handbook / J. Murphy. Oxford: Elsevier Science Ltd, - 2003. - 507 p.

19. Wilcox, C. Threat of plastic pollution to seabirds is global, pervasive, and increasing / C. Wilcox, E. Van Sebille, B.D. Hardesty, J.A. Estes // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. - 2015. - Vol. 112. - № 38. - P. 11899-11904.

20. Е.Г. Никофоров, Закономерности формирования крупномасштабных колебаний гидрологического режима Северного Ледовитого океана / Е.Г. Никофоров, А. О. Шпайхер. Ленинград: Гидрометиздат- 1980. - с. 268.

21. Гордиенко, П.А. Северный Ледовитый... / П.А. Гордиенко. Ленинград: Знание. - 1973. с. 40.

22. Добровольский, А.Д. Моря СССР/ А.Д. Добровольский, Б.С. Залогин. Москва: Издательство МГУ - 1982. - с. 192.

23. M. Tomczak, J.S.G. Regional oceanography: an introduction / J.S.G. M. Tomczak. - 2001. -Vol. 0. - № 12. - P. 1-4.

24. Хаин, В.Е. Тектоника континентов и океанов / В.Е. Хаин. Москва: Научный мир - 2001. с. 606.

25. А.В. Юлин. Межгодовая и сезонная изменчивость площади льдов в Северном Ледовитом океане по данным спутниковых наблюдений. / А.В. Юлин, Н.А. Вязигина, Е.С. Егорова // «Российская Аркткика». - 2019. - Вып. 7. - с. 28-40.

26. Будыко, М.И. Избранные работы / М.И. Будыко. - Санкт-Петербург: ООО «Д'АРТ», 2020. - 214 с.

27. VENRICK, T.W.B. EL. Man-made objects on the surface of the central North Pacific Ocean. Vol. 241 / T.W.B. EL VENRICK, WC. BARTRAM, C.J. Platt et al. - 1973.

28. J., C.E. Plastics on the Sargasso sea surface / C E. J., S.J.K. L. // Science. - 1972. - Vol. 175. -№ 4027. - P. 1240-1241.

29. Bergmann, M. Observations of floating anthropogenic litter in the Barents Sea and Fram Strait, Arctic / M. Bergmann, N. Sandhop, I. Schewe, D. D'Hert // Polar Biology. - 2016. - Vol. 39. - № 3. -P. 553-560.

30. Eriksen, E. Spatial and temporal changes in the Barents Sea pelagic compartment during the recent warming / E. Eriksen, H.R. Skjoldal, H. Gj0s^ter, R. Primicerio // Progress in Oceanography. -2017. - Vol. 151. - P. 206-226.

31. Kanhai, L.D.K. Microplastics in sub-surface waters of the Arctic Central Basin / L.D.K.

Kanhai, K. Gârdfeldt, O. Lyashevska et al. // Marine Pollution Bulletin. - 2018. - Vol. 130. - P. 8-18.

32. Cozar, A. The Arctic Ocean as a dead end for floating plastics in the North Atlantic branch of the Thermohaline Circulation / A. Cozar, E. Marti, C.M. Duarte et al. // Science Advances. - 2017. -Vol. 3. - № 4. - P.1600582.

33. Shaw, D.G. Pelagic tar and plastic in the Gulf of Alaska and Bering Sea: 1975 / D.G. Shaw // Science of the Total Environment, The. - 1977. - Vol. 8. - № 1. - P. 13-20.

34. Lusher, A.L. Microplastics in Arctic polar waters: The first reported values of particles in surface and sub-surface samples / A.L. Lusher, V. Tirelli, I. O'Connor, R. Officer // Scientific Reports.

- 2015. - Vol. 5. - № September. - P. 1-9.

35. Yakushev, E. Microplastics distribution in the Eurasian Arctic is affected by Atlantic waters and Siberian rivers / E. Yakushev, A. Gebruk, A. Osadchiev et al. // Communications Earth and Environment. - 2021. - Vol. 2. - № 1. - P. 1-10.

36. Rist, S. Quantification of plankton-sized microplastics in a productive coastal Arctic marine ecosystem / S. Rist, A. Vianello, MHS. Winding et al. // Environmental Pollution. - 2020. - Vol. 266.

- P. 115248.

37. Ryan, P.G. Sampling microfibres at the sea surface: The effects of mesh size, sample volume and water depth / P.G. Ryan, G. Suaria, V. Perold et al. // Environmental Pollution. - 2020. - Vol. 258.

- P.113413.

38. Jiang, Y. Greenland Sea Gyre increases microplastic pollution in the surface waters of the Nordic Seas / Y. Jiang, F. Yang, Y. Zhao, J. Wang // Science of the Total Environment. - 2020. -Vol. 712. - P. 136484.

39. Amélineau, F. Microplastic pollution in the Greenland Sea: Background levels and selective contamination of planktivorous diving seabirds / F. Amélineau, D. Bonnet, O. Heitz et al. // Environmental Pollution. - 2016. - Vol. 219. - P. 1131-1139.

40. Peeken, I. Arctic sea ice is an important temporal sink and means of transport for microplastic / I. Peeken, S. Primpke, B. Beyer et al. // Nature Communications. - 2018. - Vol. 9. - № 1. - P. 1-12.

41. Long, M. Interactions between microplastics and phytoplankton aggregates: Impact on their respective fates / M. Long, B. Moriceau, M. Gallinari et al. // Marine Chemistry. - 2015. - Vol. 175. -P. 39-46.

42. Obbard, R.W. Global warming releases microplastic legacy frozen in Arctic Sea ice / R.W. Obbard, S. Sadri, Y.Q. Wong et al. // Earth's Future. - 2014. - Vol. 2. - P. 315-320.

43. Ross, P.S. Pervasive distribution of polyester fibres in the Arctic Ocean is driven by Atlantic inputs / P.S. Ross, S. Chastain, E. Vassilenko et al. // Nature Communications. - 2021. - Vol. 12. -№ 1. - P. 4-12.

44. Michida, Y. Guidelines for Harmonizing Ocean Surface Microplastic / Y. Michida, S. Chavanich, S. Chiba et al. // Guidelines for Harmonizing Ocean Surface Microplastic Monitoring Methods. - 2019. - № 6. - P. 71.

45. Kukulka, T. The effect of wind mixing on the vertical distribution of buoyant plastic debris / T. Kukulka, G. Proskurowski, S. Morét-Ferguson et al. // Geophysical Research Letters. - 2012. -

Vol. 39. - № 7. - P. 1-6.

46. Suaria, G. The Mediterranean Plastic Soup: Synthetic polymers in Mediterranean surface waters / G. Suaria, C.G. Avio, A. Mineo et al. // Scientific Reports. - 2016. - Vol. 6. - № 11. - P. 110.

47. Tekman, M.B. Tying up Loose Ends of Microplastic Pollution in the Arctic: Distribution from the Sea Surface through the Water Column to Deep-Sea Sediments at the HAUSGARTEN Observatory / M.B. Tekman, C. Wekerle, C. Lorenz et al. // Environmental Science and Technology. -2020. - Vol. 54. - № 7. - P. 4079-4090.

48. Pakhomova, S. Microplastic variability in subsurface water from the Arctic to Antarctica / S. Pakhomova, A. Berezina, A.L. Lusher et al. // Environmental Pollution. - 2022. - V. 298. - P. 118808118820.

49. Zheng, Y. Comparative study of three sampling methods for microplastics analysis in seawater / Y. Zheng, J. Li, C. Sun et al. // Science of the Total Environment. - 2021. - Vol. 765. - P. 144495.

50. Setala, O. Distribution and abundance of surface water microlitter in the Baltic Sea: A comparison of two sampling methods / O. Setala, K. Magnusson, M. Lehtiniemi, F. Noren // Marine Pollution Bulletin. - 2016. - Vol. 110. - № 1. - P. 177-183.

51. Cai, M. Lost but can't be neglected: Huge quantities of small microplastics hide in the South China Sea / M. Cai, H. He, M. Liu et al. // Science of the Total Environment. - 2018. - Vol. 633. -P. 1206-1216.

52. Bagaev, A. Anthropogenic fibres in the Baltic Sea water column: Field data, laboratory and numerical testing of their motion / A. Bagaev, A. Mizyuk, L. Khatmullina et al. // Science of the Total Environment. - 2017. - Vols. 599-600. - P. 560-571.

53. Rummel, C.D. Impacts of biofilm formation on the fate and potential effects of microplastic in the aquatic environment / C.D. Rummel, A. Jahnke, E. Gorokhova et al. // Environmental Science and Technology Letters. - 2017. - Vol. 4. - № 7. - P. 258-267.

54. Lares, M. Intercomparison study on commonly used methods to determine microplastics in wastewater and sludge samples / M. Lares, M.C. Ncibi, M. Sillanpaa, M. Sillanpaa // Environmental Science and Pollution Research. - 2019. - Vol. 26. - № 12. - P. 12109-12122.

55. Hurley, R. Microplastic contamination of river beds significantly reduced by catchment-wide flooding / R. Hurley, J. Woodward, J.J. Rothwell // Nature Geoscience. - 2018. - Vol. 11. - № 4. -P. 251-257.

56. Lusher, A.L. Is It or Isn't It: The Importance of Visual Classification in Microplastic Characterization. Vol. 74 / A.L. Lusher, I.L.N. Brate, K. Munno et al. - 2020. - 1139-1153 p.

57. Tosic, T.N. Microplastics quantification in surface waters of the Barents, Kara and White Seas / T.N. Tosic, M. Vruggink, A. Vesman // Marine Pollution Bulletin. - 2020. - Vol. 161. - № 5. -

P.111745.

58. Miller, M.E. Recovering microplastics from marine samples: A review of current practices / M.E. Miller, F.J. Kroon, C.A. Motti // Marine Pollution Bulletin. - 2017. - Vol. 123. - № 1-2. - P. 618.

59. Diaz-Basantes, M.F. Microplastics in Honey, Beer, Milk and Refreshments in Ecuador as Emerging Contaminants / M.F. Diaz-Basantes, J.A. Conesa, A. Fullana // Sustainability (Switzerland). - 2020. - Vol. 12. - № 12. - P. 1-17.

60. Primpke, S. Critical Assessment of Analytical Methods for the Harmonized and Cost-Efficient Analysis of Microplastics. Vol. 74 / S. Primpke, S.H. Christiansen, W. Cowger et al. - 2020. - 10121047 p.

61. Hidalgo-Ruz, V. Microplastics in the marine environment: A review of the methods used for identification and quantification / V. Hidalgo-Ruz, L. Gutow, R.C. Thompson, M. Thiel // Environmental Science and Technology. - 2012. - Vol. 46. - № 6. - P. 3060-3075.

62. Löder, M.G.J. Enzymatic purification of microplastics in environmental samples / M.G.J. Löder, H.K. Imhof, M. Ladehoff et al. // Environmental Science and Technology. - 2017. - Vol. 51. -№ 24. - P. 14283-14292.

63. Silvestrova, K. The distribution of microplastics in the surface layer of the Atlantic Ocean from the subtropics to the equator according to visual analysis / K. Silvestrova, N. Stepanova // Marine Pollution Bulletin. - 2021. - Vol. 162. - № November 2020. - P. 111836.

64. Cowger, W. Reporting Guidelines to Increase the Reproducibility and Comparability of Research on Microplastics. Vol. 74 / W. Cowger, A.M. Booth, B.M. Hamilton et al. - 2020. - 10661077 p.

65. Primpke, S. Toward the Systematic Identification of Microplastics in the Environment: Evaluation of a New Independent Software Tool (siMPle) for Spectroscopic Analysis. Vol. 74 / S. Primpke, R.K. Cross, S M. Mintenig et al. - 2020. - 1127-1138 p.

66. Zarfl, C. Promising techniques and open challenges for microplastic / C. Zarfl. // Analytical and Bioanalytical Chemistry. - 2019. - Vol. 147. - № 3. 2018. - P. 1-14.

67. Haave, M. Different stories told by small and large microplastics in sediment - first report of microplastic concentrations in an urban recipient in Norway / M. Haave, C. Lorenz, S. Primpke, G. Gerdts // Marine Pollution Bulletin. - 2019. - Vol. 141. - № 11. 2018. - P. 501-513.

68. Wiggin, K.J. Validation and application of cost and time effective methods for the detection of 3-500 Mm sized microplastics in the urban marine and estuarine environments surrounding Long Beach, California / K.J. Wiggin, E.B. Holland // Marine Pollution Bulletin. - 2019. - Vol. 143. - № 12

- P. 152-162.

69. Avio, C.G. Pollutants bioavailability and toxicological risk from microplastics to marine mussels / C.G. Avio, S. Gorbi, M. Milan et al. // Environmental Pollution. - 2015. - Vol. 198. -P. 211-222.

70. Booth, A.M. Uptake and toxicity of methylmethacrylate-based nanoplastic particles in aquatic organisms / A.M. Booth, B.H. Hansen, M. Frenzel et al. // Environmental Toxicology and Chemistry.

- 2016. - Vol. 35. - № 7. - P. 1641-1649.

71. Rochman, C.M. Direct and indirect effects of different types of microplastics on freshwater prey (Corbicula fluminea) and their predator (Acipenser transmontanus) / C.M. Rochman, J.M. Parnis, M.A. Browne et al. // PLoS ONE. - 2017. - Vol. 12. - № 11. - P. 1-18.

72. Kögel, T. Micro- and nanoplastic toxicity on aquatic life: Determining factors / T. Kögel, 0. Bjor0y, B. Toto et al. // Science of the Total Environment. - 2020. - Vol. 709. - P. 136050.

73. Renner, G. Data preprocessing & evaluation used in the microplastics identification process: A critical review & practical guide / G. Renner, A. Nellessen, A. Schwiers et al. // TrAC - Trends in Analytical Chemistry. - 2019. - Vol. 111. - P. 229-238.

74. Renner, G. A New Chemometric Approach for Automatic Identification of Microplastics from Environmental Compartments Based on FT-IR Spectroscopy / G. Renner, T.C. Schmidt, J. Schram // Analytical Chemistry. - 2017. - Vol. 89. - № 22. - P. 12045-12053.

75. Renner, G. Robust Automatic Identification of Microplastics in Environmental Samples Using FTIR Microscopy / G. Renner, P. Sauerbier, T.C. Schmidt, J. Schram // Analytical Chemistry. - 2019. - Vol. 91. - № 15. - P. 9656-9664.

76. Hufnagl, B. A methodology for the fast identification and monitoring of microplastics in environmental samples using random decision forest classifiers / B. Hufnagl, D. Steiner, E. Renner et al. // Analytical Methods. - 2019. - Vol. 11. - № 17. - P. 2277-2285.

77. Kedzierski, M. A machine learning algorithm for high throughput identification of FTIR spectra: Application on microplastics collected in the Mediterranean Sea / M. Kedzierski, M. Falcou-Préfol, M.E. Kerros et al. // Chemosphere. - 2019. - Vol. 234. - P. 242-251.

78. Cabernard, L. Comparison of Raman and Fourier Transform Infrared Spectroscopy for the Quantification of Microplastics in the Aquatic Environment / L. Cabernard, L. Roscher, C. Lorenz et al. // Environmental Science and Technology. - 2018. - Vol. 52. - № 22. - P. 13279-13288.

79. Kappler, A. Identification of microplastics by FTIR and Raman microscopy: a novel silicon filter substrate opens the important spectral range below 1300 cm-1 for FTIR transmission measurements / A. Kappler, F. Windrich, M.G.J. Loder et al. // Analytical and Bioanalytical Chemistry. - 2015. - Vol. 407. - № 22. - P. 1-11.

80. Kappler, A. Analysis of environmental microplastics by vibrational microspectroscopy: FTIR, Raman or both? / A. Kappler, D. Fischer, S. Oberbeckmann et al. // Analytical and Bioanalytical Chemistry. - 2016. - Vol. 408. - № 29. - P. 8377-8391.

81. Cincinelli, A. Microplastic in the surface waters of the Ross Sea (Antarctica): Occurrence, distribution and characterization by FTIR / A. Cincinelli, C. Scopetani, D. Chelazzi et al. // Chemosphere. - 2017. - Vol. 175. - P. 391-400.

82. Phuong, N.N. Factors influencing the microplastic contamination of bivalves from the French Atlantic coast: Location, season and/or mode of life? / N.N. Phuong, L. Poirier, Q.T. Pham et al. // Marine Pollution Bulletin. - 2018. - Vol. 129. - № 2. - P. 664-674.

83. Palatinus, A. Marine litter in the Croatian part of the middle Adriatic Sea: Simultaneous assessment of floating and seabed macro and micro litter abundance and composition / A. Palatinus, M. Kovac Virsek, U. Robic et al. // Marine Pollution Bulletin. - 2019. - Vol. 139. - № July 2018. -P. 427-439.

84. Brandt, A. Depth zonation of Northwest Pacific deep-sea macrofauna / A. Brandt, I. Alalykina, S. Brix et al. // Progress in Oceanography. - 2019. - Vol. 176. - P. 102131.

85. Tagg, A.S. Identification and Quantification of Microplastics in Wastewater Using Focal Plane Array-Based Reflectance Micro-FT-IR Imaging / A.S. Tagg, M. Sapp, J.P. Harrison, J.J. Ojeda // Analytical Chemistry. - 2015. - Vol. 87. - № 12. - P. 6032-6040.

86. Vianello, A. Microplastic particles in sediments of Lagoon of Venice, Italy: First observations on occurrence, spatial patterns and identification / A. Vianello, A. Boldrin, P. Guerriero et al. // Estuarine, Coastal and Shelf Science. - 2013. - Vol. 130. - P. 54-61.

87. OBmann, B.E. Development of an optimal filter substrate for the identification of small

microplastic particles in food by micro-Raman spectroscopy / B.E. Oßmann, G. Sarau, S.W. Schmitt et al. // Analytical and Bioanalytical Chemistry. - 2017. - Vol. 409. - № 16. - P. 4099-4109.

88. Oßmann, B.E. Small-sized microplastics and pigmented particles in bottled mineral water / B.E. Oßmann, G. Sarau, H. Holtmannspötter et al. // Water Research. - 2018. - Vol. 141. - P. 307316.

89. Araujo, C.F. Identification of microplastics using Raman spectroscopy: Latest developments and future prospects / C.F. Araujo, M.M. Nolasco, A.M.P. Ribeiro, P.J.A. Ribeiro-Claro // Water Research. - 2018. - Vol. 142. - P. 426-440.

90. Schymanski, D. Analysis of microplastics in water by micro-Raman spectroscopy: Release of plastic particles from different packaging into mineral water / D. Schymanski, C. Goldbeck, H.U. Humpf, P. Fürst // Water Research. - 2018. - Vol. 129. - P. 154-162.

91. Imhof, H.K. Pigments and plastic in limnetic ecosystems: A qualitative and quantitative study on microparticles of different size classes / H.K. Imhof, C. Laforsch, A.C. Wiesheu et al. // Water Research. - 2016. - Vol. 98. - P. 64-74.

92. Schwaferts, C. Methods for the analysis of submicrometer- and nanoplastic particles in the environment / C. Schwaferts, R. Niessner, M. Elsner, N.P. Ivleva // TrAC - Trends in Analytical Chemistry. - 2019. - Vol. 112. - P. 52-65.

93. Zada, L. Fast microplastics identification with stimulated Raman scattering microscopy / L. Zada, H.A. Leslie, A.D. Vethaak et al. // Journal of Raman Spectroscopy. - 2018. - Vol. 49. - № 7. -P. 1136-1144.

94. Pakhomova, S. Polymer type identification of marine plastic litter using a miniature near-infrared spectrometer (Micronir) / S. Pakhomova, I. Zhdanov, B. van Bavel // Applied Sciences (Switzerland). - 2020. - Vol. 10. - № 23. - P. 1-14.

95. Horton, A.A. Microplastics in freshwater and terrestrial environments: Evaluating the current understanding to identify the knowledge gaps and future research priorities / A.A. Horton, A. Walton, D.J. Spurgeon et al. // Science of The Total Environment. - 2017. - Vol. 586. - P. 127-141.

96. Rochman, C.M. The global odyssey of plastic pollution / C.M. Rochman, T. Hoellein // Science. - 2020. - Vol. 368. - № 6496. - P. 1184-1185.

97. Frank, Y.A. Preliminary screening for microplastic concentrations in the surface water of the ob and tom rivers in Siberia, Russia / Y.A. Frank, E.D. Vorobiev, D.S. Vorobiev et al. // Sustainability (Switzerland). - 2021. - Vol. 13. - № 1. - P. 1-14.

98. Belesov, A. V. Impact of Coastal Sediments of the Northern Dvina River on Microplastics Inputs to the White and Barents Seas / A. V. Belesov, T. V. Rezviy, S.A. Pokryshkin et al. // Journal of Marine Science and Engineering. - 2022. - Vol. 10. - № 10. - P. 1-11.

99. Treilles, R. Microplastic and microfiber fluxes in the Seine River: Flood events versus dry periods / R. Treilles, J. Gasperi, R. Tramoy et al. // Science of the Total Environment. - 2022. -Vol. 805. - P. 1-9.

100. Pinon-Colin, T. de J. Microplastics in stormwater runoff in a semiarid region, Tijuana, Mexico / T. de J. Pinon-Colin, R. Rodriguez-Jimenez, E. Rogel-Hernandez et al. // Science of the Total Environment. - 2020. - Vol. 704. - P. 1-8.

101. Xia, W. Rainfall is a significant environmental factor of microplastic pollution in inland waters

/ W. Xia, Q. Rao, X. Deng et al. // Science of the Total Environment. - 2020. - Vol. 732. - P. 139065.

102. Kataoka, T. Assessment of the sources and inflow processes of microplastics in the river environments of Japan / T. Kataoka, Y. Nihei, K. Kudou, H. Hinata // Environmental Pollution. -2019. - Vol. 244. - P. 958-965.

103. Nihei, Y. High-Resolution mapping of Japanese microplastic and macroplastic emissions from the land into the sea / Y. Nihei, T. Yoshida, T. Kataoka, R. Ogata // Water (Switzerland). - 2020. -Vol. 12. - № 4. - P. 1-26.

104. Talbot, R. Microplastics in freshwater: A global review of factors affecting spatial and temporal variations / R. Talbot, H. Chang // Environmental Pollution. - 2022. - Vol. 292. - P. 118393.

105. Nikanorov, A.M. Anthropogenic load on the estuarine area of the Northern Dvina River / A.M. Nikanorov, L.P. Sokolova, O.S. Reshetnyak et al. // Russian Meteorology and Hydrology. - 2010. -Vol. 35. - № 4. - P. 281-288.

106. Zhdanov. I. Assessment of seasonal variability of input of microplastics from the Northern Dvina River to the Arctic Ocean / I. Zhdanov, L. Alexey, B. Artem et al. // Marine Pollution Bulletin. - 2022. - V. 175. - P. 113370-113377.

107. Magritsky, D. V. Long-term changes of river water inflow into the seas of the russian arctic sector / D. V. Magritsky, N.L. Frolova, V.M. Evstigneev et al. // Polarforschung. - 2017. - Vol. 87. -№ 2. - P. 177-194.

108. Kapp, K.J. Microplastic hotspots in the Snake and Lower Columbia rivers: A journey from the Greater Yellowstone Ecosystem to the Pacific Ocean / K.J. Kapp, E. Yeatman // Environmental Pollution. - 2018. - Vol. 241. - P. 1082-1090.

109. Leslie, H.A. Microplastics en route: Field measurements in the Dutch river delta and Amsterdam canals, wastewater treatment plants, North Sea sediments and biota / H.A. Leslie, S.H. Brandsma, M.J.M. van Velzen, A.D. Vethaak // Environment International. - 2017. - Vol. 101. -P.133-142.

110. Mani, T. Microplastics profile along the Rhine River / T. Mani, A. Hauk, U. Walter, P. Burkhardt-Holm // Scientific Reports. - 2015. - Vol. 5. - № 12. - P. 1-7.

111. Zhang, K. Accumulation of floating microplastics behind the Three Gorges Dam / K. Zhang, W. Gong, J. Lv et al. // Environmental Pollution. - 2015. - Vol. 204. - P. 117-123.

112. Su, L. Microplastics in Taihu Lake, China / L. Su, Y. Xue, L. Li et al. // Environmental Pollution. - 2016. - Vol. 216. - P. 711-719.

113. Yonkos, L.T. Microplastics in four estuarine rivers in the chesapeake bay, U.S.A. / L.T. Yonkos, E.A. Friedel, A.C. Perez-Reyes et al. // Environmental Science and Technology. - 2014. -Vol. 48. - № 24. - P. 14195-14202.

114. Lam, T.W.L. Spatial variation of floatable plastic debris and microplastics in the Pearl River Estuary, South China / T.W.L. Lam, L. Fok, L. Lin et al. // Marine Pollution Bulletin. - 2020. -Vol. 158. - № 6. - P. 111383.

115. Yang, L. Microplastics in the Koshi River, a remote alpine river crossing the Himalayas from China to Nepal / L. Yang, W. Luo, P. Zhao et al. // Environmental Pollution. - 2021. - Vol. 290. -№ 3. - P. 118121.

116. Ma, M. Spatial distribution and potential sources of microplastics in the Songhua River flowing through urban centers in Northeast China / M. Ma, S. Liu, M. Su et al. // Environmental Pollution. -2022. - Vol. 292. - № PB. - P. 118384.

117. Reis, A. Science of the Total Environment Urbanization and hydrological conditions drive the spatial and temporal variability of microplastic pollution in the Garonne River / A. Reis, D. Carvalho, F. Garcia et al. - 2021. - Vol. 769. - P. 1-25.

118. Frank, Y.A. Evidence for microplastics contamination of the remote tributary of the yenisei river, siberia—the pilot study results / Y.A. Frank, D.S. Vorobiev, O.A. Kayler et al. // Water (Switzerland). - 2021. - Vol. 13. - № 22. - P. 1-13.

119. Mani, T. Seasonal microplastics variation in nival and pluvial stretches of the Rhine River -From the Swiss catchment towards the North Sea / T. Mani, P. Burkhardt-Holm // Science of the Total Environment. - 2020. - Vol. 707. - P. 135579.

120. Munari, C. Temporal variation of floatable plastic particles in the largest Italian river, the Po / C. Munari, M. Scoponi, A.A. Sfriso et al. // Marine Pollution Bulletin. - 2021. - Vol. 171. - № 7. -P. 112805.

121. Polyakov, I. V. Fate of early 2000s arctic warm water pulse / I. V. Polyakov, V.A. Alexeev, I.M. Ashik et al. // Bulletin of the American Meteorological Society. - 2011. - Vol. 92. - № 5. -P. 561-566.

122. Polyakov, I. V. Warming of the intermediate Atlantic water of the Arctic ocean in the 2000S / I. V. Polyakov, A. V. Pnyushkov, L A. Timokhov // Journal of Climate. - 2012. - Vol. 25. - № 23. -P. 8362-8370.

124. Osadchiev, A.A. Bottom Sediments Reveal Inter-Annual Variability of Interaction between the Ob and Yenisei Plumes in the Kara Sea / A.A. Osadchiev, E.E. Asadulin, A.Y. Miroshnikov et al. // Scientific Reports. - 2019. - Vol. 9. - № 1. - P. 1-11.

125. Semiletov, I.P. Carbon transport by the Lena River from its headwaters to the Arctic Ocean, with emphasis on fluvial input of terrestrial particulate organic carbon vs. carbon transport by coastal erosion / I.P. Semiletov, I.I. Pipko, N.E. Shakhova et al. // Biogeosciences. - 2011. - Vol. 8. - № 9. -P. 2407-2426.

126. Fofonova, V. Impact of wind and tides on the Lena River freshwater plume dynamics in the summer season / V. Fofonova, S. Danilov, A. Androsov et al. // Ocean Dynamics. - 2015. - Vol. 65. -№ 7. - P. 951-968.

127. Rudels, B. The formation of polar surface water, the ice export and the exchanges through the Fram Strait / B. Rudels // Progress in Oceanography. - 1989. - Vol. 22. - № 3. - P. 205-248.

128. Rudels, B. Atlantic sources of the Arctic Ocean surface and halocline waters / B. Rudels, E.P. Jones, U. Schauer, P. Eriksson // Polar Research. - 2004. - Vol. 23. - № 2. - P. 181-208.

129. Lusher, A.L. Microplastic pollution in the Northeast Atlantic Ocean: Validated and opportunistic sampling / A.L. Lusher, A. Burke, I. O'Connor, R. Officer // Marine Pollution Bulletin. -2014. - Vol. 88. - № 1-2. - P. 325-333.

130. Kara Lavender, L. Plastic Accumulation in the North / L. Kara Lavender // Science. - 2010. -Vol. 329. - № 9. - P. 1185-1188.

131. Ivar do Sul, J.A. Pelagic microplastics around an archipelago of the Equatorial Atlantic / J.A.

Ivar do Sul, M.F. Costa, M. Barletta, F.J.A. Cysneiros // Marine Pollution Bulletin. - 2013. - Vol. 75. - № 1-2. - P. 305-309.

132. Zhdanov, I. Differences in the Fate of Surface and Subsurface Microplastics : A Case Study in the Central Atlantic / I. Zhdanov, S. Pakhomova, A. Berezina et al. . // Journal of Marine Science and Engineering. - 2023. - V. 11. - № 1. - P. 210-220.

133. Pogojeva, M. Distribution of floating marine macro-litter in relation to oceanographic characteristics in the Russian Arctic Seas / M. Pogojeva, I. Zhdanov, A. Berezina et al. // Marine Pollution Bulletin. - 2021. - V. 166. - № March. - P. 112201-112210.

134. Ershova, A.A. Microplastic contamination of marine environment of the Barents and Kara seas in 2019 / A.A. Ershova, T.R. Eremina, I.N. Makeeva et al. // Hydrometeorology and Ecology. Proceedings of the Russian State Hydrometeorological University. - 2022. - № 69. - P. 691-711.

135. Rogozhin, V. Structure and variability of the Pechora plume in the southeastern part of the Barents Sea / V. Rogozhin, A. Osadchiev, O. Konovalova. - 2023. - № February. - P. 1-16.

136. Kanhai, L.D.K. Microplastics in sea ice and seawater beneath ice floes from the Arctic Ocean / L.D.K. Kanhai, K. Gardfeldt, T. Krumpen et al. // Scientific Reports. - 2020. - Vol. 10. - № 1. - P. 111.

137. Ocean data - Accessed: 3.08.2023.https://oceandata.sci.gsfc.nasa.gov/directdataaccess/Level-3%20Mapped/SNPP-VIIRS/2021

138. Mountford, A.S. Modeling the accumulation and transport of microplastics by sea ice / A.S. Mountford, M.A. Morales Maqueda // Journal of Geophysical Research: Oceans. - 2021. - Vol. 126. -№ 2. - P. 1-19.

139. Ocean data - Accessed: 5.08.2023: https://svs.gsfc.nasa.gov/5036

140. Aksenov, P. V. "Atlantification" as a Possible Cause for Reducing of the Sea-Ice Cover in the Nansen Basin in winter / P. V. Aksenov, V. V. Ivanov // Arctic and Antarctic Research. - 2018. -Vol. 64. - № 1. - P. 42-54.