برآورد مقادیر پلاستیک ورودی به دریای خزر و بررسی پراکنش میکروپلاستیکها در رسوبات سواحل جنوبی آن

Abstract

مقدمه: وجود زایدات پلاستیکی در اکوسیستم دریاها و آلودگی دریاها با میکروپلاستیک¬ها به اثبات رسیده و یک مشکل جهانی محسوب می¬شود. تاکنون مقادیر ورود زایدات پلاستیکی از مناطق ساحلی به دریای خزر و بررسی فراوانی و پراکنش میکروپلاستیک¬ها در کل سواحل جنوبی دریای خزر (سواحل ایران) هنوز مشخص نشده است. بنابراین هدف از انجام این مطالعه، برآورد مقادیر زایدات پلاستیکی ورودی به دریای خزر و بررسی پراکنش میکروپلاستیک¬ها در رسوبات سواحل جنوبی آن است. روش کار: این مطالعه شامل دو بخش است؛ بخش اول آن برآورد مقادیر زایدات پلاستیکی ورودی به دریای خزر است که در این بخش ابتدا روند مقادیر زایدات پلاستیکی تولیدی در شمال ایران مورد بررسی قرار گرفت. سپس مقادیر و کیفیت پسماندهای شهری تولید شده و همچنین مدیریت و دفع نهایی این پسماندها در کشورهای حاشیه دریای خزر (ایران، روسیه، قزاقستان، ترکمنستان و آذربایجان) مورد ارزیابی قرار گرفت. در مرحله بعد مقادیر زایدات پلاستیکی که مدیریت نادرست دارند، تعیین گردید. سپس با استفاده از سه سناریوی فرضی (15%، 25% و 40% از پلاستیک¬هایی که مدیریت نادرست داشته و دارای پتانسیل بالا در ورود به اکوسیستم دریایی هستند) مقادیر زایدات پلاستیکی ورودی به دریای خزر برآورد شد. در بخش دوم این مطالعه پراکنش میکروپلاستیک¬ها در رسوبات سواحل جنوبی دریای خزر مورد بررسی قرار گرفت. ابتدا سه منطقه مجزا ]مناطق تفریحی و گردشگری (24 نمونه) و مناطق ساحلی معمولی (غیرگردشگری) (24 نمونه) و مصب رودخانه¬ها (17 نمونه)[، برای نمونه¬برداری انتخاب شد. نمونه¬برداری از دو عمق مختلف (5-0 و cm 15-5) صورت گرفت. در مجموع 130 نمونه براساس روش ارائه شده توسط اداره ملی اقیانوسی و جوی ایالات متحده آمریکا (NOAA) برداشت شد و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. برای شناسایی و آنالیز میکروپلاستیک¬ها، روش¬های جداسازی براساس دانسیته (با استفاده از NaCl و ZnCl2)، هضم کردن (با استفاده از آب اکسیژنه %30)، مشاهده (با چشم غیر مسلح و به کمک میکروسکوپ دیجیتال اپتیکس)، شناسایی نوع پلیمر (توسط FTIR) و تعیین مورفولوژی سطح میکروپلاستیک¬ها (توسط SEM)، به کار گرفته شد. یافته¬ها: نتایج حاصل از بررسی روند تولید زایدات پلاستیکی در شمال ایران نشان داد که نرخ رشد سالیانه زایدات پلاستیکی در شمال کشور به طور متوسط 535/0 درصد است. به طور متوسط حدود 90 درصد پسماندهای جامد در کشورهای ساحلی دریای خزر به صورت نادرست مدیریت می¬شوند. مقادیر پلاستیک تولیدی توسط کشورهای ساحلی دریای خزر (ایران، روسیه، قزاقستان، ترکمنستان و آذربایجان) در سال 2016 حدود kt425 پلاستیک بدست آمد که از این مقدار حدود kt 155-58 قابلیت ورود به دریا را داشته¬ است. ميانگين میکروپلاستیک¬ها در مناطق تفريحی و گردشگري، مناطق ساحلی معمولی (غیر گردشگری) و مصب رودخانه¬ها به ترتيب 8/173 ± 1/227، 7/120 ± 9/139 و MP/kg (dw) 6/232 ± 6/350 بدست آمد. در مطالعه حاضر هشت گروه پلیمری در نمونه¬های مورد بررسی شده شناسایی شدند که شامل پلی¬اتیلن (%20)، پلی¬اتیلن¬تری¬فتالات (%18)، پلی¬پروپیلن (%16)، پلی¬استایرن (%16)، پلی¬استایرن منبسط شده (%12)، پلی¬اتیلن با دانسیته پایین (%6)، پلی¬اتیلن با دانسیته بالا (%4)، پلی¬وینیل¬کلرید (%2) و سایر (%6) بودند. همچنین از نظر نوع شکل ظاهری، میکروپلاستیک¬های یافت شده در رسوبات شامل قطعه (%30)، فیبر (%5/26) فوم (%1/23)، و فیلم (%4/20) بودند. نتیجه¬گیری: طبق نتایج این مطالعه، زایدات پلاستیکی ورودی به اکوسیستم حساس دریای خزر روند افزایشی دارد. از سوی دیگر، میکروپلاستیک¬ها در کلیه نمونه¬های جمع¬آوری شده از رسوبات سواحل جنوبی دریای خزر حضور دارند. بیشترین فراوانی میکروپلاستیک¬ها در رسوبات مصب رودخانه¬ها یافت شد. بیشتر پلاستیک¬های ورودی به اکوسیستم دریایی از جریان رودخانه¬ها ناشی می¬شوند و این امر احتمالا منجر به انباشت زیاد ذرات پلاستیک در رسوبات مصب رودخانه¬ها شده ¬است. از نظر نوع پلیمر، پلی¬اتیلن¬ها غالب-ترین نوع میکروپلاستیک¬های¬ شناسایی شده در سواحل جنوبی دریای خزر بودند. در صنعت پلاستیک بیشترین حجم مصرف پلاستیک¬ها در بخش بسته¬بندی می¬باشد و پلی¬اتیلن¬ها نیز بیشترین کاربرد در بخش بسته¬بندی را دارند. به همین دلیل احتمال دارد، فراوانی پلی¬اتیلن¬ها در رسوبات نوار سواحل جنوبی دریای خزر بالا بوده است. از نظر شکل ظاهری، عمده¬ترین میکروپلاستیک¬های شناسایی شده در سواحل جنوبی دریای خزر مربوط به قطعه است. با توجه اینکه میکروپلاستیک¬های به شکل قطعه، هم ناشی از میکروپلاستیک¬های با منشاء اولیه و هم با منشاء ثانویه هستند، به احتمال زیاد فراوانی این نوع از میکروپلاستیک¬ها نسبت به سایر میکروپلاستیک¬های یافت شده در رسوبات بیشتر بوده است. کلمات کلیدی: دریای خزر، پلاستیک، میکروپلاستیک، رسوبات