Около 90% пластиковых отходов, которые находятся в Мировом океане, попали туда с помощью всего десяти рек, подсчитали ученые. Загрязнение рек — глобальная проблема: частицы пластика попадают в них через сточные воды, сдуваются ветром с мусорных полигонов или просто выбрасываются людьми. В начале ноября стартап Ocean Cleanup, который занимался установкой барьера для сбора мусора в Большом тихоокеанском мусорном пятне, представил Interceptor — устройство, предназначенное для очистки водоемов от пластиковых отходов. Проект компании — еще один повод напомнить о проблеме. «Хайтек» рассказывает, как реки стали основными каналами для распространения пластикового загрязнения и какие проекты по их очистке уже существуют.
Остров Хендерсон находится между Новой Зеландией и Перу, а в радиусе 5 500 км от него нет ни одной заселенной территории. Летом 2019 года группа австралийских ученых отправилась в экспедицию на остров и обнаружила, что включенный в 1988 году в список Всемирного наследия ООН нетронутый человеком участок суши полностью завален пластиком.
Исследователи обнаружили на острове бутылки, контейнеры и все виды рыболовных принадлежностей, которые принесло к острову из Германии, Канады, США, Чили, Аргентины и Эквадора. Причина такой широкой географии происхождения пластикового мусора — в том, что коралловый атолл находится в центре южно-тихоокеанского круговорота, огромного кругового океанического течения, которое идет против часовой стрелки вдоль восточного побережья Австралии вплоть до западного побережья Южной Америки. Теперь эта территория признана одним из самых загрязненных мест на планете.
Большую часть этого мусора (по данным ученых, до 90% всего пластикового загрязнения в Мировом океане) принесли реки. А точнее, всего десять рек — восемь из них находятся в Азии, оставшиеся две — в Африке. Все они проходят через густонаселенные районы, в которых отсутствует эффективный сбор отходов — а это означает, что мусор часто попадает в реку.
Реки выступают в роли своего рода конвейеров для доставки пластика в океан, однако до сих пор не ясно, сколько мусора удерживается в реках, как долго и в какой форме. Это зависит как от пластика (его плотности и размера частиц), так и от самой реки (насколько она глубока, как быстро течет, есть ли плотины или другие барьеры, которые могут удерживать его). По оценкам двух исследований, от 1,15 до 4,38 млн тонн пластика в год попадает с суши в океан именно при помощи рек.
Почему загрязнение пластиком — это плохо?
Человечество производит огромное количество пластика — в 2015 году этот показатель составлял 400 млн тонн в год, а к 2025 году производство удвоится. По оценкам ученых, ежегодно в океан поступает 8 млн тонн пластиковых отходов. Однако авторы исследования отмечают, что это количество может оказаться только 1% от реального объема ежегодного загрязнения.
Биологи уже доказали, что микроскопические частицы, на которые распадается пластик, наносят вред морской жизни — многие животные и растения принимают их за пищу, а затем погибают или страдают различными заболеваниями. Микропластик был обнаружен в организме каждого морского млекопитающего, изученного в ходе недавнего исследования в Великобритании. В 2017 году выяснилось, что частицы пластика содержатся в водопроводной воде по всему миру — их употребляют в пищу жители Европы, Японии и России.
Риск для здоровья человека от употребления микропластика пока недостаточно изучен — ученые не могут с уверенностью сказать, вреден он или воспринимается организмом нейтрально. При этом каждый человек в среднем за неделю потребляет около 5 г микропластика.
Сейчас исследователи пытаются выяснить, какой эффект микропластик оказывает на кишечник человека — известно, что крупные частицы выводятся из организма, однако судьба более мелких остается неизвестной. Кроме самих частиц, в организм вместе с пластиком попадает материал, химические вещества которого выщелачиваются из него, а бактерии и вирусы, известные как биопленка, используют микрочастицы для того, чтобы задержаться внутри человека.
В недавнем исследовании ученые из Сингапура обнаружили более 400 видов бактерий на 275 кусочках микропластика, собранных на местных пляжах. В их число входят организмы, которые вызывают гастроэнтерит и раневые инфекции у людей, а также связаны с обесцвечиванием коралловых рифов.
Пока эффект от употребления пластика не определен, Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) призывает сократить использование пластика и организовать эффективную утилизацию пластиковых отходов, а также очистить реки — канал, по которому пластик попадает в моря и океаны, а затем распространяется по всему миру.
Какие проекты занимаются очисткой рек от мусора?
Ocean Cleanup
В конце октября стартап Ocean Cleanup, который до этого строил защитный барьер для очистки Большого Тихоокеанского мусорного пятна, представил робота Interceptor для сбора мусора в реках.
Устройство представляет собой катамаран, к которому прикреплен длинный плавающий барьер. По задумке инженеров, барьер собирает мусор и направляет его к ленточному конвейеру, который распределяет мусор по шести контейнерам общей емкостью более 50 куб. м.
Датчики, установленные внутри конвейеров, определяют степень их наполнения и дают сигнал местным коммунальным службам о необходимости вывезти мусор. Interceptor работает на солнечной энергии — и может за сутки собирать до 50 тыс. кг мусора.
Сейчас первые два устройства Interceptor очищают реки Тангеранг в Джакарте, Индонезия и Кланг в Селангоре, Малайзия. Согласно собственным исследованиям компании, последняя входит в топ-500 самых грязных рек в мире и занимает лидирующие позиции в списке из 1 000 рек, которые обеспечивают до 80% всего загрязнения океана пластиковыми отходами.
В исследовании, проведенном Deloitte по заказу компании, говорится, что ежегодные экономические потери из-за пластикового загрязнения составляют от $6 до 19 тыс. В их числе — затраты на очистку воды, снижение вылова рыбы и туристического потока.
«Это означает, что перехват пластика в реках гораздо более экономически эффективен, чем устранение последствий ниже по течению», — говорится в исследовании. Компания планирует в сотрудничестве с правительственными и частными организациями к 2025 году очистить все эти 1 000 рек от загрязнения пластиком.
Worthington
Другой проект по очистке рек от мусора — Clean Rivers Initiative от американской компании Worthington. Основная деятельность компании посвящена созданию плавучих барьеров для очистки водоемов от крупного мусора — бревен, больших веток, автомобильных покрышек и других предметов, которые могут нанести ущерб дамбам, плотинам и других гидротехническим сооружениям.
Clean Rivers Initiative запущен в 2016 году — на первом этапе компания установила на своих плавучих барьерах датчики, которые собирали данные о пропускной способности плавучих барьеров. Анализ данных помог доработать их конструкцию, чтобы барьеры не пропускали мелкий пластиковый мусор.
По собственным данным компании, успешные проекты по очистке рек от пластикового загрязнения уже реализованы в США, Панаме, Турции и Доминиканской Республике. Кроме того, Worthington финансирует некоммерческие проекты по очистке рек — такие, как Living Lands & Waters.
The Great Bubble Barrier
Еще один подход к очистке рек от пластика предлагает компания The Great Bubble Barrier — вместо роботов и плавающих барьеров стартап разработал систему из установленных на дне реки труб, через которые подается кислород под давлением.
Поток пузырьков создает восходящую тягу, которая заставляет мусор подниматься на поверхность — а другая часть системы создает течение, направляя пластик в систему сбора, установленную на берегу.
Разработчики системы считают, что она позволяет не только очищать реку от мусора — но еще и насыщает водоем кислородом. Это способствует развитию экосистемы и препятствует цветению ядовитых сине-зеленых водорослей. Система уже установлена на реке Эйссел, правом рукаве Рейна, который протекает по нидерландским провинциям Гелдерланд и Оверэйссел.