Загрязнение отходами производства и потребления является важнейшим вопросом современности. Наиболее интенсивно данная проблема проявляется в пограничных средах, например суша-море. В зарубежной литературе для отходов, скапливающихся на побережье или в воде, принят термин – морской мусор. По оценкам экспертов ООН, загрязнение, вызываемое сбросом твердых отходов и мусора в море, является основной причиной деградации как береговой, так и прибрежной полосы во всех регионах мира [1–3]. К настоящему моменту уже разработаны разные механизмы решения этого вопроса: запрет на использование бесплатных пластиковых пакетов в супермаркетах, штрафные санкции, введение новых нормативно-правовых документов, касающихся управления отходами, и т.д., однако решение этой проблемы еще в самом начале своего пути.
Владивосток – морской город, в пределах которого расположены живописные рекреационные зоны пляжно-купального отдыха. Однако неконтролируемое посещение пляжей влечет множество проблем, в частности загрязнение отходами, причем это касается и достаточно удаленных и труднодоступных районов. Одним из важных инструментов, позволяющих оценить ситуацию, установить тенденции и разработать комплекс мер по обеспечению экологической стабильности прибрежно-морских зон, являются экологические акции. В мировой практике уже 35 лет одной из таковых является International Coastal Cleanup (ICC), объединившая более 150 стран, ее идеологические основы заложены в американском институте Ocean Conservancy. В основе мероприятия ICC заложены две составляющие:
1. Научная: а) мониторинг (позволяет проследить динамику загрязнения, выявить источники поступления отходов); б) разработка административных и иных мероприятий по предотвращению загрязнения.
2. Социальная: а) экологическое просвещение (привлечение населения и социальных групп к проблеме); б) ликвидация загрязнения на пляжах Приморского края с помощью волонтеров.
Таким образом, ICC становится научно-образовательным инструментом, позволяющим принимать также и управленческие решения. В процессе проведении акции все данные заносятся в специальную форму, обработка которой позволяет выявить структуру загрязнения берега, потенциальные источники загрязнения, его динамику, если акция проводится здесь систематически. В России данное мероприятие было впервые проведено в 2007 г. при поддержке Координационного центра Плана действий Северо-западной Пацифики, регионального представительства ООН (NOWPAP, Regional Seas, UNO) и Морского государственного университета им. адм. Г.И. Невельского (г. Владивосток) [4]. В дальнейшем деятельность ICC была расширена и объединила научную и экологически ориентированную общественность, расширив свою географию практически на весь дальневосточный регион. Однако Приморский край остается единственным регионом, где установлены участки – индикаторы, характеризуемые разными условиями антропогенного использования, на основании которых стало возможным решение следующих задач:
1. Отработка методик исследования.
2. Мониторинг ключевых участков береговой зоны.
3. Разработка предложений по защите окружающей среды от морского мусора.
В настоящей работе представлены результаты деятельности авторов за период с 2007 по 2019 г.
Материалы и методы исследования
В основе методологии проведения данных работ лежат методические рекомендации американского института Ocean Conservancy, который продолжает оставаться основным идеологом ICC. Первая организованная им акция состоялась в 1985 г. и позволила не только очистить более 100 миль побережья штата Техас, но и разделить его на ряд основных категорий, что позволило определить основные источники происхождения мусора, а также его воздействие на прибрежно-морскую среду. В настоящее время рекомендованные Ocean Conservancy формы используются в более чем 150 странах мира и хранятся в единой базе данных.
Алгоритм проведения исследований включает два этапа. Первый – полевые наблюдения. На установленных пляжах-индикаторах выделяется участок площадью 50 м2, на котором производится сбор, сортировка и идентификация отходов. Результаты фиксируются в бланк-форму, адаптированную для российских побережий. Также отдельно производится взвешивание каждой категории отходов (пластик, металл, стекло, резина, прочее) [4; 5].
Второй этап – обработка результатов. Собранные по окончании всех мероприятий бланки позволяют осуществлять сравнительный анализ независимо от места проведения исследования. Идентификационные и морфологические характеристики обрабатываются статистическим методом и заносятся в авторскую таблицу (рис. 1). Полученная информация синхронизируется с единой базой Ocean Conservancy.
Регулярность проведения, методологическая общность позволяют оценивать состояние отдельных участков береговой зоны, динамику загрязнения, тенденции, разрабатывать мероприятия по предупреждению загрязнения берегов морским мусором, очищая при этом тысячи километров морских побережий [6].
Рис. 1. Фрагмент таблицы результатов мониторинга мусора на пляжах Приморского края
Результаты исследования и их обсуждение
За период 2007–2019 гг. исследовано около 50 пляжей Приморского края (рис. 2). За время проведения ICC и сезонного мониторинга пляжей-индикаторов собрано и проанализировано более 3 тонн отходов.
Традиционно мероприятия ICC проводятся ежегодно в последние выходные сентября. В акциях участвуют различные группы населения: школьники, студенты, экологически ориентированная общественность. За весь период проведения общее количество участников составило более 400 человек. При этом отмечается регулярное расширение географии мероприятия.
Анализ полученных результатов показывает, что по морфологическому составу в общем весе преобладают стеклянные отходы (бытовое стекло, бутылки от напитков, чаще в виде осколков), что составляет 890 кг (28 %), на втором месте пластиковые (преимущественно тара и упаковочные материалы) – 760 кг (24 %), далее металлические (куски арматуры, отдельные фрагменты) – 650 кг (20 %), резиновые (автомобильные покрышки) – 352 кг (11 %) и прочие отходы – 580 кг (18 %), включающие текстиль, отходы древесного и органического происхождения и другие категории, не относящиеся к основным вышеупомянутым (рис. 3). Размерный состав очень широк, но преобладает мелкая фракция (до 10 см), среди них особое место занимают фильтры сигарет, фрагменты стекла и пищевой пластик.
Производя оценку отходов по объему (что регламентируется основными нормативно-правовыми документами), необходимо отметить следующее: 1 м3 пластика составляет порядка 1000 кг, стекла – 2000 кг, металла – 4000 кг и резины около 1500 кг. Таким образом, минимальный вес пластика требует максимального объема, что и подтверждается результатами наблюдений (рис. 4).
Таким образом, очевидно, что пластик занимает наибольший объем из всех представленных видов морского мусора при равной массе, на его долю приходится 36 %, минимальный объем занимают металлические отходы.
На пляжах–индикаторах идентификация отходов проводилась с учетом их использования в различных сферах деятельности. В результате установлено, что наиболее распространенными являются отходы, образованные в процессе рекреационной деятельности (рис. 5).
Установлено, что самый распространенный отход на пляжах Приморского края – сигаретные фильтры, их было насчитано 7690 штук. Крышки от напитков и фрагменты стекла от бутылок, банок занимают в количественном рейтинге морского мусора второе и третье места – 5375 и 5133 штук соответственно. Далее упаковка от продуктов питания и соломинки для напитков – около 4000 штук каждого. Элементы пластика, колечки от бутылок и пластиковые бутылки завершают список наиболее распространенных отходов.
Рис. 2. Карта-схема проведения исследований морского мусора в Приморском крае
Рис. 3. Морфологический состав собранных отходов за период 2007–2019 гг. по массе
Рис. 4. Морфологический состав отходов по занимаемому объему
Рис. 5. Количество собранных отходов с модельных участков по идентификационным основным показателям за период 2007–2019 гг.
Выводы
За период проведения ICC установлено, что максимальной загрязненностью характеризуется прибойная зона пляжа, а степень замусоренности береговой черты возрастает с приближением к хозяйственно освоенным участкам, при этом основным источником загрязнения является рекреационная деятельность. По морфологическому составу собранных отходов основная доля приходится на пластик (65 %). Самыми распространенными отходами являются различные виды упаковки от продуктов питания. Самый массовый вид отхода – это сигаретные фильтры (всего собрано более 7500 сигаретных фильтров!). Систематичность и единая методическая база лежат в основе оценки состояния прибрежно-морской зоны, что дает возможность определять основные тенденции загрязнения, а также позволяет сформировать стратегии по предупреждению и ликвидации мусора на побережье.
За весь период наблюдения собрана обширная база данных по источникам поступления отходов в прибрежные зоны, их структуре и количеству. При знании особенностей побережья: местной гидродинамики, геоморфологии, освоенности, стало возможным предположить, какие участки пляжей будут загрязнены в большей степени, а также установить потенциальные источники загрязнения. Такой подход особенно актуален для труднодоступных побережий, и особенно в Арктической зоне, где акции можно организовать в только непосредственной близости от населенных пунктов, а, как показывает практика, удаленные участки остаются загрязненными длительное время, оказывая влияние на чувствительные экосистемы региона. Таким образом, ICC может стать инструментом мониторинга морского мусора, особенно если этот метод комбинировать с возможностями дистанционного зондирования: беспилотными летательными аппаратами, космическими снимками, аэрофотосъемкой.
Для решения данной проблемы предлагается использовать следующие результаты, которые получены и апробированы на модельных участках за период проведения исследований:
1. Экологическое воспитание, касающееся всех социальных групп и включающее не только мероприятия по очистке побережья, но и формирование нового взгляда на проблему.
2. Привлечение внимания со стороны административных структур к проблеме морского мусора.
3. Активное участие школьников, студентов, магистров и аспирантов в научно-исследовательской работе, что также позволяет сформировать навыки работы в команде, научиться системно подходить к решению поставленных задач.