Рост уровня загрязнения морской среды отходами пластика и микропластиком создаёт долгосрочные экологические угрозы и риски для здоровья человека. Основной вклад в загрязнение вносит вторичный микропластик, который представляет собой фрагменты более крупных пластиковых объектов, разрушающихся под действием факторов окружающей среды. Текущие исследования пока не позволяют выявить истинные масштабы загрязнения микропластиком, поскольку остаётся немало пробелов в понимании, в частности, процессов естественной деградации синтетических полимеров в окружающей среде. Поэтому глобальные исследования именно в реальной окружающей среде приобретают всё больше значение, требуя комплексного, междисциплинарного подхода, основанного на международном сотрудничестве в науке, политике и технологиях, и способствуя единому ответу на этот экологический кризис.
Данный исследовательский проект нацелен на изучение процесса старения и фрагментации пластика в морской среде в условиях различных широт - от тропических до полярных, опираясь на использование совместного опыта китайских и российских исследовательских групп. Объединяя прямые натурные наблюдения, эксперименты по старению как в контролируемых лабораторных, так и в естественных условиях, численное моделирование процессов молекулярной динамики, планируемые исследования предполагают раскрытие закономерностей изменения свойств пластиковых объектов (фрагментов пластика, >0.3 мм) при их старении и фрагментации в естественных условиях открытых морских пляжей. Использование методов машинного обучения позволит детально сопоставить, как внешние факторы (такие как экстремальные температуры, ультрафиолетовое излучение, циклы замерзания/таяния) влияют на долгосрочную деградацию и разрушение пластиковых материалов. Будут изучены также последствия старения и фрагментации пластика для образования вторичного микропластика в окружающей среде. Это включает в себя изучение влияния различных природных процессов на формирование распределения частиц пластика по размерам в условиях реальной окружающей среды разных широт, а также на адсорбцию и выброс загрязняющих веществ.
На основе полученных знаний в рамках проекта будут разработаны целевые стратегии управления загрязнением морской среды (микро)пластиком и модели оценки рисков, адаптированные к уникальным проблемам, возникающим в различных географических регионах. Эти стратегии будут разработаны с учетом специфического потенциала фрагментации пластмасс в различных условиях окружающей среды и скорости их разложения, наблюдаемых в разных широтах. Конечная цель — создать комплексную и перспективную глобальную структуру управления рисками пластикового загрязнения, способную решать текущие проблемы и адаптируемую к будущим сценариям. Успешное завершение этого проекта обеспечит научную основу для понимания жизненного цикла и экологической судьбы пластиковых отходов в морской среде, фундаментальные данные для прогнозирования потоков загрязнения в регионах, а также важную основу для раннего предупреждения о рисках выброса пластиковых отходов как на региональном уровне, так и в глобальных масштабах.
