К оценке распространения микропластика в восточной части Финского залива (на англ.яз.), "Фундаментальная и прикладная гидрофизика"

Abstract

Для изучения характеристик распространения частиц микропластика, поступающих с водами Невы, в Невской губе и в восточной части Финского залива используется трехмерная численная гидродинамическая модель, основанная на Принстонской модели океана POM. Модель реализована на равномерной квазиортогональной горизонтальной сетке с шагом 100 м, в вертикальном направлении используются 7 равномерно распределенных сигма-уровней. Морские начальные условия и условия на западной границе для уровня воды, температуры и солености были взяты из оперативной модели Балтийского моря HIROMB-BOOS Датского метеорологического института с дискретностью 1 час. На восточной границе в устье Невы были заданы среднемесячные климатические значения расхода и температуры Невы. Атмосферное воздействие было взято из результатов реанализа ERA-Interim с 6-часовым временным разрешением и пространственным разрешением 0.125 х 0.125°. Были рассмотрены два типа суспензии, которые моделировали распространение частиц микропластика в воде: примесь нейтральной плавучести и оседающая взвесь со скоростью опускания 0.2 м/сут. Оба типа взвеси поступают из Невы с постоянной объемной концентрацией 10. Для расчета толщины слоя осаждающейся фракции на дне используется упрощенное уравнение Экснера. Расчеты проводились за период май-август 2018 года, когда был выполнен мониторинг пластикового мусора на пляжах Невской губы и восточной части Финского залива. Согласно результатам расчетов, пространственное распределение опускающихся частиц в целом повторяет распределение примеси нейтральной плавучести, с той лишь разницей, что чем дальше от источника частиц на запад, тем ниже концентрация опускающихся частиц. Существенной особенностью распределения является то, что большая часть рассматриваемого периода концентрации в северной части модельного домена выше, чем в его южной части. Изменение толщины донного слоя частиц осаждающейся фракции в конце периода счета 31 августа 2018 г., т.е. накопление частиц микропластика в донных отложениях за рассматриваемый период, характеризуется той же особенностью, что и распределение взвеси обоих типов в воде: накопление микропластика в донных отложениях в северной части модельной области за пределами Невской Губы было заметно больше, чем в южной части, особенно в прибрежной зоне. Данные по мониторингу загрязнения пляжей побережья пластиковым мусором косвенно подтверждают полученные результаты: на южном побережье восточной части Финского залива за пределами Невской Губы практически не было пластикового мусора в период с июня по август 2018 года, хотя он был обнаружен в значительных количествах на северном побережье. Таким образом, модельные оценки распространения частиц микропластика в воде и их накопления в донных отложениях могут быть использованы для выбора районов для будущей работы по мониторингу загрязнения пластиковым мусором побережья Финского залива.