Экологи ДВФУ обнаружили мутагенное воздействие частиц автомобильных покрышек на экосистемы Арктики

Ученые Департамента природно-технических систем и техносферной безопасности Политехнического института Дальневосточного федерального университета и кафедры промышленной экологии РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина впервые изучили экологическое воздействие частиц шин и автодорог на Северный Ледовитый океан. Исследования подтвердили, что продукты износа автомобильных покрышек проникают в находящиеся вдали от городов моря Арктики. Загрязнения влияют на геном морских животных, вызывая мутации. Они также могут попадать в организм человека.

В течение трех лет исследователи изучали состояние окраинных морей Северного Ледовитого океана: Баренцева, Печорского, Карского, Лаптевых, Восточно-Сибирского и Чукотского. Ученые отбирали пробы микропластика на морской поверхности, чтобы определить их состав и воздействие на биосферу.

«Микропластик представляет собой глобальную экологическую проблему, требующую глубокого изучения, понимания качественных и количественных показателей этого загрязнения, условий его накопления и возможных последствий воздействия на живые организмы. Чтобы оценить распределение и концентрацию микрочастиц было отобрано более 100 проб воды в поверхностных водах арктических морей, проведена обработка и идентификация найденных частиц с помощью методов спектрофотометрии, и выделены те из них, которые потенциально могут входить в состав шин. В преддверии активного развития и эксплуатации Северного морского пути работа является весьма актуальной с точки зрения обеспечения экологической безопасности уязвимых экосистем арктического региона», — рассказала Яна Блиновская, д.т.н., доцент, профессор Департамента природно-технических систем и техносферной безопасности ДВФУ.

Анализ проб подтвердил, что в моря Арктики попадают частицы, образующиеся в результате трения автомобильных шин с поверхностью асфальтированных дорог. Помимо полимеров и смол они включают примеси асфальта, бензина, автомобильных масел, лакокрасочных покрытий. Средняя масса частиц — 0,55 миллиграммов, размер — 1,20 на 1,10 миллиметра.

«До сих пор физико-химические характеристики частиц шин и автодорог, попадающих в окружающую среду, не были описаны, что не позволяло найти способ борьбы с этими загрязнениями. Это важная задача, ведь загрязнение морей Арктики негативно влияет не только на морских животных, но и на здоровье жителей России и других стран. Изучение физико-химических характеристик частиц шин и дорог, попадающих в океан, открывает возможности для поиска способа их переработки. Это станет следующим этапом исследования», — пояснила заведующая кафедрой промышленной экологии Губкинского университета Елена Мазлова.

Частицы шин и дорог попадают в Северный Ледовитый океан из сибирских рек: Лены, Енисея, Колымы и морских течений. Загрязнители становятся пищей для зоопланктона, который поедают более крупные рыбы, птицы и морские млекопитающие. Часть этих животных входит в рацион человека и вылавливается промышленным способом.

Входящие в состав частиц шин и дорог компоненты влияют на геном живых организмов, нарушая размножение, рост и развитие животных, приводя к мутациям и злокачественным новообразованиям. Полиуретановый лак в составе частиц трансформирует процесс биосинтеза аминокислот в ДНК клеток.

Экологическое воздействие частиц шин начали изучать совсем недавно — около десяти лет назад. Впервые на этот загрязнитель обратили внимание американские биологи. Ученые обнаружили микроскопические фрагменты пластика, похожие на кусочки шин, рядом с дорогой. Это привело к пониманию того, что частицы шин оказывают намного большее влияние на окружающую среду, чем до сих пор считалось. В течение 2014-2025 годов было проведено несколько исследований, которые показали, что продукты стирания автомобильных покрышек составляют от 35% до 85% всех частиц микропластика, попадающих в наземные и водные экосистемы.

Шины грузовиков теряют почти 1,2 килограмма резины за срок службы. В результате только в США в окружающую среду ежегодно выбрасывается около 1,8 миллионов тонн частиц автопокрышек. Распространение этих отходов зависит от климатических условий и других факторов, которые пока недостаточно изучены. Северный Ледовитый океан — наименее изученная часть Мирового океана. Пока не раскрыта природа многих его процессов: механизмов формирования многолетнего льда, секретов выживания некоторых микроорганизмов в почти полной темноте полярной ночи и температурах до -500С. Слабая изученность акватории связана как с суровым климатом, так и отсутствием необходимых технологий для исследования глубинных арктических вод.

Отметим, один из главных стратегических проектов ДВФУ по программе «Приоритет-2030» — «Научно-производственные технологии Мирового океана, шельфа и Арктики», направленный на технологическое обеспечение промышленного освоения арктических и дальневосточных территорий. Научные коллективы университета работают над развитием ключевых направлений: создание автономных подводных аппаратов и морской робототехники, разработка новых материалов и химических технологий для морской среды, геомониторинг многолетнемерзлых грунтов, цифровой мониторинг шельфовой инфраструктуры, а также совершенствование морской логистики и транспортных систем. Проект объединяет экспертов Политехнического института, Института наукоёмких технологий и передовых материалов, Института математики и компьютерных технологий и Института Мирового океана.