Разработка методического обеспечения обнаружения и определения массовой концентрации микрочастиц поливинилхлорида в пробах почв тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Носова Анастасия Олеговна
- Специальность ВАК РФ00.00.00
- Количество страниц 274
Оглавление диссертации кандидат наук Носова Анастасия Олеговна
Реферат
Synopsis
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ
1.1 Общие сведения о микропластике
1.2 Микрочастицы поливинилхлорида в почве
1.3. Вопросы контроля загрязнения почв и нормирования содержания микрочастиц поливинилхлорида в почве
1.4 Анализ методов обнаружения и определения массовой концентрации микрочастиц поливинилхлорида в пробах почв
1.4.1. Пробоподготовка
1.4.2. Методы обнаружения и определения массовой концентрации микрочастиц поливинилхлорида в пробах почв
1.5 Выводы по Главе
ГЛАВА 2. ОЦЕНКА ПОДПОРОГОВОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ МИКРОЧАСТИЦ ПОЛИВИНИЛХЛОРИДА В ПОЧВЕ
2.1 Стандартизация условий проведения исследований
2.1.1 Место отбора почвы
2.1.2 Определение актуальной и обменной кислотности
2.1.3 Определение содержания органического вещества по методу И. В. Тюрина
2.1.4 Определение влагоемкости
2.1.5 Определение емкости катионного обмена (емкости поглощения)
2.1.6 Определение фонового содержания микрочастиц поливинилхлорида в почве
2.2 Характеристики микрочастиц загрязнителя
2.3 Оценка подпороговой концентрации микрочастиц поливинилхлорида по фитотоксическому и транслокационному показателям вредности
2.4 Оценка подпороговой концентрации микрочастиц поливинилхлорида по
величине миграции в источники водоснабжения
2.5 Оценка воздействия микрочастиц поливинилхлорида на жизнедеятельность микроорганизмов
2.5.1 Оценка воздействия на санитарно-показательные микроорганизмы
2.5.2 Оценка воздействия на естественный микробоценоз почвы
2.6 Общая оценка подпороговой концентрации микрочастиц поливинилхлорида (от 10 до 324 мкм) в почве
2.7 Выводы по Главе
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ КСАНТЕНОВЫХ ФЛУОРЕСЦЕНТНЫХ КРАСИТЕЛЕЙ И МЕТОДОВ ТЕРМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАССОВОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ МИКРОЧАСТИЦ ПОЛИВИНИЛХЛОРИДА В ПРОБАХ ПОЧВ
3.1 Расчет неопределенности приготовления рабочих образцов
3.2 Исследование возможности применения ксантеновых флуоресцентных красителей для обнаружения микрочастиц поливинилхлорида в пробах почв
3.3 Процедура обнаружения микрочастиц поливинилхлорида посредством окрашивания проб почв
3.4. Исследование возможности применения метода дифференциальной сканирующей калориметрии для обнаружения микрочастиц поливинилхлорида в пробах почв
3.5. Процедура обнаружения микрочастиц поливинилхлорида в пробах почв методом дифференциальной сканирующей калориметрии
3.6. Метрики качества разработанной процедуры обнаружения (ДСК)
3.7. Исследование возможности применения метода термогравиметрического анализа для определения массовой концентрации микрочастиц поливинилхлорида в пробах почв
3.8. Процедура определения массовой концентрации микрочастиц поливинилхлорида в пробах почв методом термогравиметрического анализа
3.9 Показатели качества разработанной процедуры определения массовой концентрации (ТГА)
3.10 Выводы по Главе
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА МЕТОДИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ОБНАРУЖЕНИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАССОВОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ МИКРОЧАСТИЦ ПОЛИВИНИЛХЛОРИДА В ПРОБАХ ПОЧВ
4.1. Основные положения методического обеспечения обнаружения и определения массовой концентрации микрочастиц поливинилхлорида в пробах почв методами окрашивания и термического анализа
4.2. Экспериментальная апробация методического обеспечения обнаружения и определения массовой концентрации микрочастиц поливинилхлорида в пробах почв методами окрашивания и термического анализа
4.3. Выводы по Главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ А. Акт о внедрении
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Оттиски публикаций
Реферат
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Другие cпециальности», 00.00.00 шифр ВАК
Разработка подхода к планированию зондов для эффективной ПЦР в реальном масштабе времени2009 год, кандидат химических наук Гудов, Владимир Петрович
Морской зоопланктон и методические проблемы его изучения2015 год, кандидат наук Литвинюк Дарья Анатольевна
Микроскопически-трековый анализ U- и Pu-содержащих микрочастиц в объектах окружающей среды2010 год, кандидат химических наук Власова, Ирина Энгельсовна
Лазерно-плазменные методы спектрального анализа2004 год, доктор технических наук Ошемков, Сергей Викторович
Взаимодействие флуоресцентных красителей с полиэлектролитными микрокапсулами. Разработка флуоресцентных хемо- и биосенсоров2012 год, кандидат биологических наук Казакова, Любовь Игоревна
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка методического обеспечения обнаружения и определения массовой концентрации микрочастиц поливинилхлорида в пробах почв»
Актуальность темы исследования
Загрязнение микропластиком (МП) окружающей среды на сегодняшний день является новой глобальной экологической проблемой. В последние годы данная тема становится все более обсуждаемой. МП не имеет общепринятого определения, но обычно под ним понимают синтетические полимерные частицы антропогенного происхождения различного химического состава и размера по наибольшему измерению до 5 мм. Нижняя граница варьируется от 0,1 до 500 мкм, однако согласно стандарту ISO/TR 21960:202, разработанному Международной организацией по стандартизации, составляет 1 мкм. Загрязнению подвержены все природные среды, включая почвы. На сегодняшний день подтверждено наличие МП в сельскохозяйственных, лесных, приливных и промышленных почвах. Почвы необходимы для осуществления множества процессов, значимых для устойчивого социально-экономического развития, таких как обеспечение продовольствием, поддержка биоразнообразия и круговорот питательных веществ. При этом появляется значительное количество исследовательских данных о возможном негативном воздействии МП на почву и биоту. Все большее внимание уделяется изучению воздействия МП на различные почвенные экосистемы, а также разработкам методов контроля. Однако знания, накопленные по теме МП в почвенных экосистемах, все еще фрагментированы по сравнению с морским МП.
Наиболее часто в почве обнаруживаются микрочастицы полиэтилена, полипропилена и поливинилхлорида (ПВХ). ПВХ - термопластичный полимер винилхлорида, который используется в сельскохозяйственной деятельности, широко применяется в строительстве, изготовлении различных материалов. Источниками поступления микрочастиц ПВХ (далее по тексту -МЧ ПВХ) в почву могут являться, к примеру, образующийся при обработке материалов строительный мусор, изношенная сельскохозяйственная пленка, полигоны твердых коммунальных отходов, промышленные стоки. По этой
причине высокий уровень загрязнения МЧ ПВХ может быть свойственен почвам промышленных и сельскохозяйственных предприятий, а также строительных площадок.
Можно выделить проблемы, которые обуславливают актуальность темы исследования:
1. Отсутствие нормативов. МЧ ПВХ выделяются среди прочих видов МП как потенциально наиболее опасные, потому как помимо физического воздействия твердых синтетических объектов при деградации ПВХ может происходить высвобождение токсичных мономеров (винилхлорида), хлорсодержащих соединений, добавок (пластификаторов, стабилизаторов), обладающих высокой токсичностью и медленной биоразлагаемостью, однако в настоящее время мероприятия по санитарно-гигиеническому нормированию в отношении данного загрязнителя не проведены и отсутствуют даже ориентировочные показатели безопасного содержания МЧ ПВХ в почве, что делает невозможной корректную оценку экологического риска и принятие управленческих решений.
2. Недостаточная разработанность методологической базы для анализа МЧ ПВХ в почвах. В настоящее время как обнаружение (качественный анализ), так и определение массовой концентрации (количественный анализ) МЧ ПВХ в пробах почв не имеют общепринятых, стандартизированных методик. Существующие исследования используют широкий спектр методов (визуальные, оптические, спектроскопические, масс-спектрометрические, термические и др.) без единого согласованного подхода. Отсутствие унифицированных протоколов и, как следствие, разнообразие используемых единиц измерения (количество ед./кг почвы, масс. %) значительно затрудняет сопоставление результатов, полученных разными исследователями. Применение массовой концентрации в качестве единицы измерения представляется более надежным и сопоставимым подходом, однако он также нуждается в стандартизации.
3. Проблемы с оценкой достоверности результатов анализа. В связи с отсутствием референтных материалов и методик практически отсутствуют сведения о показателях качества (в частности, точности, правильности, прецизионности) методик как качественного, так и количественного анализа МЧ ПВХ в почвах. Это ставит под сомнение достоверность и воспроизводимость получаемых данных, что делает необходимым разработку и валидацию надежных и аттестованных методик, а также внедрение референтных материалов для обеспечения сопоставимости и доверия к результатам исследований.
4. Ограниченный выбор красителей для проведения предварительной оценки загрязнения. Визуальная сортировка без применения дополнительных инструментов может приводить к получению ложных результатов. В условиях ограниченных ресурсов и невозможности использования сложного аналитического оборудования для предварительной оценки наличия и количества МП зачастую применяется метод обнаружения, подразумевающий окрашивание проб флуоресцентными красителями, однако на сегодняшний день их номенклатура, в особенности для ПВХ, крайне ограничена достаточно дорогостоящими реагентами.
5. Сложности, связанные с матричным эффектом и пробоподготовкой почв. Сложность разработки методик анализа проб почвы обусловлена ее гетерогенным составом, включающим минеральные частицы, гумус, разнообразные химические соединения, что значительно усложняет пробоподготовку. МЧ ПВХ, благодаря своей гидрофобности и плотности, близкой к плотности органического вещества почвы, могут вести себя в почве иначе, чем прочие виды МП, что приводит к значительным трудностям в их сепарации от других почвенных компонентов. По этой причине возникает необходимость определения необходимой пробоподготовки.
Следовательно, тематика исследования по разработке методического обеспечения, характеризующегося установленными показателями качества и позволяющего обнаруживать МЧ ПВХ, а также определять массовую
концентрацию данного загрязнителя, а также по изучению специфического воздействия МЧ ПВХ на почвенную экосистему для формирования первичной оценки подпороговой концентрации МЧ ПВХ, то есть ориентировочной границы безопасного содержания, актуальна и будет способствовать обеспечению достоверности контроля загрязнения почв, сопоставимости результатов измерений и, в перспективе, более адекватной оценке экологических рисков.
Степень разработанности темы исследования
Существенный вклад в изучение негативного воздействия МП, в том числе ПВХ, на растения внесен группами Ilaria Colzi (Университет Флоренции, Италия), Ke Zhang (Чжэнчжоуский университет легкой промышленности, Китай), Guopeng Zhu (Хайнаньский университет, Китай), на животных -Yongguan Zhu (Китайская академия наук, Китай), Amit Kumar (Нанкинский университет информационных наук и технологий, Китай), Тиунова А.В. (Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН, Москва, Россия), микробные сообщества и биогеохимические циклы - Damià Barcelo (Институт экологической оценки и исследования водных ресурсов , Испания), Hangru Shen (Нанкинский педагогический университет, Китай). Однако, в России отсутствуют исследования по оценке подпороговой концентрации ПВХ в почве, выполненные согласно отечественным рекомендациям.
Существенный вклад в изучение темы разработки методик обнаружения МП, в том числе ПВХ, внесен различными зарубежными научными группами.
Yingxue Yu, Markus Flury (Университет штата Вашингтон, США) внесли вклад в изучении подходов к репрезентативному процессу отбора проб.
Различными группами исследователей внесен значительный вклад в разработку методов и техник пробоподготовки, в частности группы Ellika M. Crichton (Институт прибрежных исследований океана, Ванкувер, Канада), Costanza Scopetani (Хельсинкский университет, Финляндия) внесли вклад в разработку олеофильного метода. Группы Brian Quinn (Университет Западной Шотландии, Великобритания), Violette Geissen (Вагенингенский университет
и научно-исследовательский центр, Нидерланды), Hannes K. Imhof (Мюнхенский университет Людвига-Максимилиана, Германия) - разделения по плотности. Группа Georg Reifferscheid (Федеральный институт гидрологии, Германия) разработала метод электростатического разделения. Группа Hailong Zhao (Университет Цинхуа, Китай) исследовала применение пенной флотации. Группа Chelsea M. Rochman (Университет Торонто, Канада) разработали метод магнитного разделения.
Исследования методов и техник разложения органической составляющей в сложносоставных пробах окружающей среды проводились группами Rachel R. Hurley (Норвежский институт водных исследований (NIVA), Норвегия), Mohammed S. M. Al-Azzawi (Мюнхенский технический университет, Германия).
В изучение методов обнаружения МЧ ПВХ с использованием красителей существенный вклад внесен группой Richard C. Thompson (Плимутский университет, Великобритания), в работах которой отражены результаты, позволяющие сделать вывод о возможности окрашивания МЧ ПВХ некоторыми флуоресцентными красителями, в основном нильским красным, однако недостаточно исследовано применение других, более доступных, красителей для окрашивания МЧ ПВХ в смеси с почвой. Вклад в развитие спектроскопических методов (ИК, Рамановская спектроскопия) сделали группы Ravi Naidu (Университет Ньюкасла, Австралия), M. Fernando R. Pereira (Университет Порту, Португалия), Yi Huang (Пекинский университет, Китай), Andrea Käppler (Технический университет Дрездена, Германия). Вопросы применения терагерцовой спектроскопии рассматривала группа Yuzhong Zhang (Университет Вестлейк, Китай), БИК-спектроскопии - Violette Geissen (Вагенингенский университет и научно-исследовательский центр, Нидерланды). Группы Ying Zhou (Чжэцзянский технологический университет, Китай), U. Braun (Федеральный институт исследования и испытаний материалов, Германия), Takahisa Ishimura (Frontier Laboratories Ltd., Япония) внесли вклад в изучение термических методов анализа. Несмотря на
значительный прогресс, отсутствует единое методическое обеспечение, гарантирующее достоверность качественного и количественного анализа МП в почвенных пробах.
В России работ, связанных с разработкой методик контроля содержания МП в почвах, существенно меньше, однако стоит отметить, что группа Чубаренко И.П. (Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН, Россия) проводит исследования МП в донных отложениях и прибрежной зоне Балтийского моря, Франк Ю.А. (Национальный исследовательский Томский государственный университет, Россия) - в донных отложениях рек Сибири.
Объект исследования - пробы почв, загрязненные МЧ ПВХ (от 10 до 324 мкм).
Предметами исследования являются методы и методика обнаружения и определения массовой концентрации МЧ ПВХ в пробах почв, подпороговая концентрация МЧ ПВХ в почве.
Цель исследования - разработка методического обеспечения обнаружения и определения массовой концентрации МЧ ПВХ в пробах почв и оценка подпороговой концентрации, позволяющих обеспечить достоверность контроля загрязнения почв.
Задачи исследования
Для достижения цели были поставлены и решены следующие задачи:
1. Анализ методов обнаружения и определения массовой концентрации МЧ ПВХ в пробах почв.
2. Экспериментальное получение данных о воздействии МЧ ПВХ на почву и биоту и оценка подпороговой концентрации.
3. Оценка возможности применения ксантеновых красителей для избирательного окрашивания и методов термического анализа (дифференциальной сканирующей калориметрии, термогравиметрического анализа) для обнаружения и определения массовой концентрации МЧ ПВХ в пробах почв, а также разработка соответствующих процедур анализа.
4. Разработка и экспериментальная апробация методического обеспечения обнаружения и определения массовой концентрации МЧ ПВХ в пробах почв.
Научная новизна исследования состоит в том, что:
1. На основе результатов экспериментальных исследований по фитотоксичности и влиянию на естественного представителя почвенного микробоценоза (актиномицетов) была получена оценка подпороговой концентрации МЧ ПВХ (от 10 до 324 мкм) в почве.
2. Научно обоснована возможность применения ксантеновых красителей (родаминов С и 6Ж) и методов термического анализа (дифференциальной сканирующей калориметрии и термогравиметрического анализа) с пробоподготовкой для обнаружения, а также определения массовой концентрации МЧ ПВХ в пробах почв.
Теоретическая значимость результатов диссертации состоит в том, что полученные данные о влиянии загрязнителя на свойства почвы расширяют научные представления об устойчивости почв к антропогенному воздействию и способствуют развитию санитарно-гигиенического нормирования загрязнения почв.
Практическая значимость результатов диссертации состоит в том, что они позволили:
1. Сформировать научно-обоснованный подход к санитарно-гигиеническому нормированию такого загрязнителя, как МЧ ПВХ, в почве и произвести оценку подпороговой концентрации МЧ ПВХ (от 10 до 324 мкм) в почве на уровне 3 масс. %.
2. Расширить номенклатуру флуоресцентных красителей, способных избирательно окрашивать МЧ ПВХ в пробах почв, включив в нее родамины С и 6Ж.
3. Разработать процедуры обнаружения (с точностью от 90 % в диапазоне содержания от 0,1 до 5,0 масс. %) и определения массовой концентрации (с расширенной неопределенностью, выраженной уравнением
и(С)= -6,5 х С+41,5 при к=2, Р=0,95, в диапазоне содержания от 1,00 до 5,00 масс. %) МЧ ПВХ с использованием методов термического анализа (дифференциальной сканирующей калориметрии и термогравиметрического анализа), обеспечивающие получение достоверных результатов измерений.
Методология и методы исследования
Для решения поставленных задач и выполнения целей исследования использовались методы: физический эксперимент, методы математического анализа и статистики.
Соответствие паспорту специальности
Работа соответствует п. 1, п. 3 и п. 4 направлений исследований паспорта специальности 2.2.8 — «Методы и приборы контроля и диагностики материалов, изделий, веществ и природной среды»: п. 1 «научное обоснование новых и совершенствование существующих методов, аппаратных средств и технологий контроля, диагностики материалов, изделий, веществ и природной среды, способствующее повышению надёжности изделий и экологической безопасности окружающей среды», п. 3 «Разработка, внедрение, испытания методов и приборов контроля, диагностики материалов, изделий, веществ и природной среды, способствующих повышению надёжности изделий и экологической безопасности окружающей среды» и п. 4 «Разработка методического, математического, программного, технического, приборного обеспечения для систем технического контроля и диагностирования материалов, изделий, веществ и природной среды, экологического мониторинга природных и техногенных объектов, способствующих увеличению эксплуатационного ресурса изделий и повышению экологической безопасности окружающей среды».
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Показатель подпороговой концентрации микрочастиц поливинилхлорида (от 10 до 324 мкм) в почве, оцененный согласно Методическим рекомендациям по гигиеническому обоснованию ПДК химических веществ в почве (№ 2609-82), составляет 3 масс. %.
2. Метод оптической микроскопии с применением внешнего источника ультрафиолетового излучения позволяет обнаружить окрашенные родаминами С и 6Ж микрочастицы поливинилхлорида размером от 15 мкм в смеси с почвой.
3. Применение метода дифференциальной сканирующей калориметрии с двухэтапной пробоподготовкой позволяет проводить качественный анализ проб почв с обнаружением микрочастиц поливинилхлорида в диапазоне от 0,1 до 5,0 масс. % с чувствительностью от 80%, точностью от 90% и вероятностью получения ложноотрицательного результата до 20%.
4. Метод термогравиметрического анализа с применением одноэтапной пробоподготовки обеспечивает определение массовой концентрации (С) микрочастиц поливинилхлорида в пробах почв в диапазоне от 1,00 до 5,00 масс. % с расширенной неопределенностью, описываемой уравнением U(C)= -6,5 х C+41,5 при k=2, P=0,95.
Внедрение результатов диссертационной работы
Результаты диссертационной работы обладают практической значимостью и внедрены в ООО «Редберг» для проведения исследования загрязнения почв в рамках производственного контроля.
Достоверность полученных результатов обеспечивается их адекватностью и непротиворечивостью данным, изложенным в иных печатных работах в данной области, использованием при решении частных задач известных апробированных методов и современного оборудования (Netzsch, Bruker, Olympus, UNITED PRODUCTS & INSTRUMENTS, Mettler Toledo, AXIS), а также программного обеспечения (Opus, OriginPro, ImageJ, NETZSCH Proteus Thermal Analysis). Основные результаты были опубликованы в отечественных и зарубежных рецензируемых изданиях и докладывались на научных конференциях всероссийского и международного уровней.
Апробация результатов работы
Результаты диссертации представлялись и обсуждались на следующих конференциях:
1. LI научная и учебно-методическая конференция Университета ИТМО (Университет ИТМО, 02.02.2022-04.02.2022).
2. XI Конгресс молодых ученых (Университет ИТМО, 04.08.202208.04.2022).
3. 10-я Международная молодежная научная конференция «БУДУЩЕЕ НАУКИ - 2022» (Юго-Западный государственный университет, 21.04.202222.04.2022)
4. Всероссийская конференция «Молодые профессионалы» (Университет ИТМО, 25.10.2022 - 27.10.2022).
5. Пятьдесят вторая (ЬП) научная и учебно-методическая конференция Университета ИТМО (Университет ИТМО, 31.01.2023-03.02.2023).
6. XII Конгресс молодых ученых (Университет ИТМО, 03.04.202306.04.2023).
7. Международная научно-практическая конференция профессорско-преподавательского состава, посвященная 190-летию со дня рождения И.А. Стебута (Санкт-Петербургский государственный аграрный университет, 24.05.2023-26.05.2023).
8. Международная научно-практическая конференции «XV Сагиновские чтения. Интеграция образования, науки и производства» (Карагандинский технический университет имени Абылкаса Сагинова, 16.06.2023-17.06.2023).
9. Первая всероссийская конференция «Микропластик в науке о полимерах» (Новгородский государственный университет им. Ярослава Мудрого, 19.10.2023-21.10.2023).
10. Пятьдесят третья (ЬШ) научная и учебно-методическая конференция Университета ИТМО (Университет ИТМО, 29.01.2024 - 02.02.2024).
11. XIII Конгресс молодых ученых (Университет ИТМО, 08.04.2024 -11.04.2024).
12. Биосистемы: организация, поведение, управление (Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н. И. Лобачевского, 15.04.2024-19.04.2024).
13. Системы контроля окружающей среды - 2024 (ФГБНУ «Институт природно-технических систем», Севастопольский государственный университет, 05.11.2024-08.11.2024).
14. Eleventh Scientific Seminar of ITMO and ATNMRI (25.12.2024).
Личный вклад автора
Личный вклад автора обусловлен включенным участием на всех этапах выполнения работы, формулировании цели и задач экспериментальных исследований, непосредственным участием в проведении физических экспериментов, а также анализа и обработки результатов. Результаты, приведенные в диссертации, составляющие её научную новизну, и положения, выносимые на защиту, получены лично автором. Автор принимал активное участие в обсуждении результатов. Тексты научных статей были написаны совместно с научным руководителем и соавторами, при этом вклад автора был определяющим.
Публикации
Основные результаты диссертации опубликованы в соавторстве 7 публикаций и 7 тезисов, в том числе в периодических изданиях из перечня ВАК - 2 публикации, из баз цитирования Web of Science, Scopus - 3 публикации.
В международных изданиях, индексируемых в базах данных Web of Science, Scopus:
1. Nosova A.O. The microplastics pollution in agricultural soils global trends and prospects research: bibliometric analysis / Nosova A.O., Uspenskaya M.V. // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. -2023. - 1206(1). - Pp. 012038.
2. Nosova A.O. Ecotoxicological effects and detection features of polyvinyl chloride microplastics in soils: A review / Nosova A.O., Uspenskaya M.V. // Environmental Advances. - 2023. - 13. - Pp. 100437.
3. Nosova A.O. The xanthene fluorescent dyes usage for the microplastics in soil detection and for phytotests / Nosova A.O., Uspenskaya M.V. // Scientific and Technical Journal of Information Technologies, Mechanics and Optics. - 2024. -24(3). - pp. 348-356 (in Russian).
В изданиях из перечня ВАК РФ:
1. Носова А.О. Микропластик в почве: воздействие на экосистемы, потенциальные источники и аналитические методы исследования (обзор) / Носова А.О., Успенская М.В. // Южно-Сибирский научный вестник -2022. - №2 4(44). - С. 19-37.
2. Носова А.О. Возможности применения методов термического анализа для обнаружения ПВХ-микропластика в почве / Носова А.О., Варфоломеева А.Е., Успенская М.В., Олехнович Р.О. // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. - 2023. - № 5(361). - С. 99-110.
В иных изданиях:
1. Носова А.О. Методы извлечения олеофильного микропластика из почвы // Будущее науки - 2022: сборник научных статей 10-й Международной молодежной научной конференции (Курск, 21-22апреля 2022г.) - 2022. - Т. 4. -С. 254-257.
2. Носова А.О. Применение программного обеспечения ImageJ и OriginPro для анализа дисперсного состава микрочастиц пластмассы на примере суспензионного ПВХ // Молодые профессионалы. Всероссийская конференция. Сборник научных трудов (СПб, 25-27 октября 2022 г.) - 2022. -С. 120-125.
Тезисы:
1. Носова А.О., Успенская М.В. Микрочастицы антропогенного происхождения и загрязненность почв микропластиком // Сборник тезисов
докладов конгресса молодых ученых. Электронное издание. - СПб: Университет ИТМО - 2022.
2. Носова А.О., Григорьян В.В., Варфоломеева А.Е. Разработка методики выделения микрочастиц ПВХ из почвы // Сборник тезисов докладов конгресса молодых ученых. Электронное издание. - СПб: Университет ИТМО - 2023.
3. Носова А.О., Фокина М.И., Успенская М.В. Использование метода дифференциальной сканирующей калориметрии для обнаружения ПВХ-микропластика в почве // Труды Международной научно-практической конференции «XV Сагиновские чтения. Интеграция образования, науки и производства», - 2023. - Т. 3. - С. 538-540.
4. Носова А.О., Варфоломеева А.Е., Успенская М.В.К вопросу обнаружения ПВХ микропластика в почве // Первая Всероссийская конференция «Микропластик в науке о полимерах»: сборник тезисов. - 2023. -С. 78.
5. Носова А.О., Успенская М.В. Микропластик ПВХ и его воздействие на растения: исследование фитотоксичности для гигиенического обоснования ПДК в почве // Тезисы докладов 77-й Международной школы-конференции молодых ученых (Н. Новгород, 15-19 апреля 2024 г.). Н. Новгород, Университет Лобачевского. - 2024. - С. 258.
6. Варфоломеева А.Е., Носова А.О., Хрипунова Е.А. Определение допустимой концентрации ПВХ-микропластика в почве по величине его миграции в растения // Сборник тезисов докладов конгресса молодых ученых. Электронное издание. - 2024.
7. Носова А.О., Успенская М.В., Олехнович Р.О. Применение методов термического анализа для обнаружения и определения массовой концентрации микрочастиц поливинилхлорида в пробах почв // Системы контроля окружающей среды - 2024. Тезисы докладов Международной научно-практической конференции - 2024. - С. 40.
Структура и объем диссертации
Диссертация состоит из реферата, synopsis, введения, четырех глав, заключения, списка сокращений, списка использованной литературы, двух приложений и представлена на 273 страницах с 52 рисунками и 28 таблицами. Список литературы содержит 211 наименований.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении отражено обоснование актуальности исследования, степень разработанности темы, формулируется цель и перечисляются задачи работы, приводятся научная новизна, теоретическая и практическая значимость результатов, методы исследования, соответствие паспорту специальности, положения, выносимые на защиту, данные о внедрении результатов исследования, личный вклад автора, выходные данные публикаций и апробации результатов, а также структура диссертации.
В первой главе представлен обзор литературы, отражающей современные тенденции и состояние исследований в области обнаружения и определения массовой концентрации МЧ ПВХ в пробах почв. Приведены общие сведения об МП в целом и об МЧ ПВХ в почве в частности, обобщены существующие данные о негативном воздействии МЧ ПВХ на почву и биоту, рассмотрены вопросы контроля загрязнения почв и санитарно-гигиенического нормирования. Проведен обзор методов и техник пробоподготовки, методов обнаружения и определения массовой концентрации, определены актуальные проблемы в данной области исследований. Выявлено, что МЧ ПВХ, судя по опубликованным результатам исследований, среди распространенных видов МП (по химическому составу) может быть наиболее вредным для окружающей среды и способен негативно воздействовать на почву и биоту. Подчеркнута актуальность оценки подпороговой концентрации МЧ ПВХ для установления ориентировочных границ "нормы" при контроле загрязнения почвы и формирования задела для санитарно-гигиенического нормирования,
учитывая, что на сегодняшний день отсутствует обоснованная предельно допустимая концентрация для данного типа загрязнителей.
В ходе обзора выявлено, что существующие методы пробоподготовки, обнаружения и количественного определения МЧ ПВХ имеют ряд ограничений. Особое внимание уделено недостаткам методов оптической микроскопии (широко используемых для обнаружения МП в почве), в частности, их ограниченной применимости без использования флуоресцентных красителей. Отмечена узкая номенклатура применяемых флуоресцентных красителей и необходимость её расширения. В качестве перспективных для избирательного окрашивания МЧ ПВХ рассматривается группа ксантеновых флуоресцентных красителей. Определено, что референтных и стандартизированных методик или процедур обнаружения МЧ ПВХ (качественного анализа) и процедур определения массовой концентрации МЧ ПВХ (количественного анализа), обеспечивающих получение достоверных результатов измерений, не существует. Определено, что перспективно для проведения качественного и количественного анализа применение методов термического анализа. На основании анализа выявленных проблем, сформулирована необходимость проведения исследований, направленных на оценку подпороговой концентрации, а также оценку возможности применения ксантеновых красителей для избирательного окрашивания и методов термического анализа для обнаружения и определения массовой концентрации МЧ ПВХ в пробах почв, а также разработку соответствующих процедур анализа.
Похожие диссертационные работы по специальности «Другие cпециальности», 00.00.00 шифр ВАК
Эколого – аналитический контроль загрязнения водных экосистем и почв полиароматическими углеводородами и полихлорбифенилами2024 год, кандидат наук Червонная Татьяна Артемовна
Биоразлагаемые двойные и тройные композиции на основе алифатических полиэфиров полилактида, поли(3-гидроксибутирата) и хитозана2025 год, кандидат наук Носова Анастасия Руслановна
Метод термического люминесцентного анализа для групповой диагностики нефтепродуктов в материалах различной природы при авариях на объектах нефтегазовой отрасли2018 год, кандидат наук Павлова Алла Сергеевна
Оценка загрязнения микропластиком Нижнего Дона, Цимлянского водохранилища, Нижней Волги и Северного Каспия2025 год, кандидат наук Анциферова Марина Артуровна
Оценка загрязнения Азовского моря микропластиком2025 год, кандидат наук Глушко Арина Евгеньевна
Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Носова Анастасия Олеговна, 2025 год
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Sutherland, W. .1., Clout, M., Côté, I. M., Daszak, P., Depledge,
M. IL. Fellman, I...... Watkinson, A. R. (2010). A horizon Scan of
global conservation issues for 2010. I rends in Bcology & Evolution, 25(1), I 7. DOI: I0.10l6/j.lree.2010.l 1.002.
2. United Nations Environment Programme (2021). Neglected: Environmental Justice Impacts of Marine Litter and Plastic Pollution. Nairobi.
3. Воронова, E. P. Современная гигиеническая диагностика загрязнения воды и организма человека микропластиком / Е. Р. Воронова // Известия Российской военно-медицинской академии. -2019. - Т. 1.-№ SI.-С. 81-87.
4. Bank, M. S., Swarzenski, P. W., Duarte. C. M.. Rillig. M. C., Koelmans, A. A.. Metian. M..... Ok, Y. S. (2021). Global Plastic
Pollution Observation System to Aid Policy. Environmental Science & Technology, 55(12), 7770-7775. DOI: 10.1021 /acs.est. 1 c00818.
5. J. S. Ilanvey, P. J. Lewis, J. L. Lavers, N. D. Crosbie, K. Po/o and В. O. Clarke. A review of analytical techniques for quantifying microplastics in sediments. Anal. Methods, 2017, 9(9), 1369 1383. DOI: 10.103 9/c6 ay02707с.
6. F. Murphy, C. Ewins, F. Carbonnier and B. Quinn, Wastewater treatment works (WwTW) as a source of microplastics in the aquatic environment. Environ. Sci. Technol., 2016, 50(11). 5800-5808. DOI: 10.1021. acs.est.5b05416.
7. Arthur, Courtney; Baker, Joel: Bamford, Holly. Proceedings of the International Research Workshop on the Occurrence, Effects and Fate of Microplastic Marine Debris (англ.) // NOAA Technical Memorandum : journal. — 2009. — January.
8. Carpenter E.J., Smith K.L. Plastics on the Sargasso Sea surface// Science. 1972. V. 175. Iss. 4027. P. 1240-1241. DOI: 10.1126/science. 175.4027.1240.
9. Thompson R.C., Olscn Y„ Mitchell R.P., ct al. Lost at sea: where is all the plastic? // SCIENCE. 2004. V. 304. Iss. 5672. P. 838. DOI: 10.1126/sc ience. 1094559.
10. Kershaw P.J., ed. Sources, fate and effects of microplastics in the marine environment: a global assessment. GESAMP, 2015. No. 90. 96 p.
11. Нехин, M. Ю. Микропластики: новая глобальная угроза? / М. Ю. Нехин // Лаборатория и производство. - 2021. - N° 2(17). - С. 20-31. - DOI10.32757/2619-0923.2021.2.17.20.31.
12. Mason S.A., Welch V.G.. Neratko J. Synthetic polymer contamination in bottled water/7 Frontiers in Chemistry. 2018. V. 6. No. 407. DOI: 10.3389/fchem.2018.00407.
13. Schwabl P., et al. Detection of various microplastics in human stool // Annals of Internal Medicine. 2019. V. 171 (7). P. 453. DOI: 10.7326/11119-0618.
14. Леонов, В. Д. Взаимодействие беспозвоночных и синтетических полимеров в почве (обзор) / В. Д. Леонов, А. В. Тиунов // Экология. - 2020. - № 6. - С. 403-416. - DOI 10.31857/S0367059720060049.
15. de Souza Machado A.A., Kloas W., Zartl С. et al. Microplastics as an emerging threat to terrestrial ecosystems //Glob. Change Biol. 2018. V. 24. № 4. P. 1405-1416. DOI: 10.1111/gcb.l4020.
16. lie D., Luo Y., Lu S. et al. Microplastics in soils: Analytical methods, pollution characteristics and ecological risks // Trends Anal. Chem. 2018. V. 109. P. 163-172. DOI: 10.1016/j.trac.2018.10.006.
17. Weber, CJ, Weihrauch, С, Opp, C, Cliifflard, P. Investigating microplastic dynamics in soils: Orientation for sampling strategics and sample pre-procession. Land Degrad Dev. 2021; 32: 270 284. DOI: 10.1002/ldr.3676.
18. Horton A.A.. Walton A., Spurgeon D.J. et al. Microplastics in freshwater and terrestrial environments: evaluating the current understanding to identify' the knowledge gaps and future research priorities // Sci.Total Environ. 2017. V. 586. P. 127-141. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2017.01.190.
19. Peng J., Wang J., Cai L. Current understanding of microplastics in the environment: occurrence, fate, risks,and what we should do // Integrated Environ. Assess.Manag. 2017. V.13. № 3. P. 476 482. DOI: 10.I002/ieam.1912.
20. Nizzctto, L„ Futtcr, M.? & Langaas, S. (2016). Arc Agricultural Soils Dumps for Microplastics of Urban Origin? Environmental Science & Technology, 50(20), 10777-10779. DOI: 10.1021/acs.est.6b04140.
21. Cosgrove L., McGeechan P.L., Robson G.D., Handley P.S. Fungal communities associated with degradation of polyester polyurethane in soil // Appl. Environ. Microbiol. 2007 V. 73 № 18 P. 5817-5824. DOT: 10.1128/aem.01083-07.
22. Lozano, Y.M.; Lehnert. Т.; Linck, L.T.; Lehmann, A.: Rillig, M.C. Microplastic Shape, Polymer Type, and Concentration Affect Soil Properties and Plant Biomass. Front. Plant Sci. 2021, 12, 169. DOI: 10.1101 /2020.07.27.223768.
23. Iluerta l.wanga, F..; Gertsen, II.; Gooren, II.; Peters, P.; Salanki, Т.; vail dcr Plocg, M.; Besscling, E.; Koclmans, A.A.; Gcisscn, V. Microplastics in the Terrestrial Ecosystem: Implications for Lumbricus tcrrcstris (Oligochacta. Lumbricidac). Environ. Sci. Tcchnol. 2016, 50.2685-2691. DOI: 10.1021/acs.est.5b05478.
24. Lei, L.; Wu, S.; Lu, S.; Liu, M.; Song, Y.; Fu. Z.; Shi, H.; Raley-Susman, K.M.; lie, D. Microplastic particles cause intestinal damage and other adverse effects in zebrafish Danio rerio and nematode Caenorhabditis elegans. Sci. Total Environ. 2018, 619-620, 1-8. DOI: 10.1016/1 .scitoten v.2017.11.103.
25. Kokalj, A.J.; Dolar, A.: Titova, J.; Visnapuu, M.; Skrlcp, L.; Drobnc, D.; Vija, H.; Kisand, V.; Hcinlaan, M. Long Term Exposure to Virgin and Recycled LDPE Microplastics Induced Minor Effects in the Freshwater and Terrestrial Crustaceans Daphnia magna and Porcellio scaber. Polymers 2021, 13, 771. DOI: 10.3390/polym 13050771.
26. Kumari, A.; Rajput, V.D.; Mandzhieva. S.S.: Rajput, S.; Minkina, Т.; Kaur, R.; Sushkova, S.; Kumari, P.; Ranjan, A.; Kalinitchenko, V.P.; Glinushkin, A.P. Microplastic Pollution: An Emerging Threat to Terrestrial Plants and Insights into Its Remediation Strategies. Plants 2022, 11. 340. DOI: 10.3390/planisl 1030340.
27. Liu, Y., Guo, R., Zhang, S., Sun, Y.. & Wang, F. (2022). Uptake and translocation of nano/microplastics by rice seedlings: Evidence from a hydroponic experiment. Journal of Hazardous Materials, 421, 126700. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2021.126700.
28. Erkckoglu, P., & Koccr-Gumuscl, B. (2014). Gcnotoxicity of phthalates. Toxicology Mechanisms and Methods, 24(9), 616-626. DOI: 10.3109/15376516.2014.960987.
29. Sun, J., Wu, X., & Gan, J. (2015). Uptake and Metabolism of Phthalate Esters by Edible Plants. Environmental Science & Technology. 49(14), 8471-8478. DOI: 10.1021/acs.est.5b01233.
30. Mauser, R. (2005). Phthalates and human health. Occupational and Environmental Medicine, 62(11), 806-818. DOT: 10.1136/oem.2004.017590.
31. Hurley, R. R., & Nizzetto, L. (2018). Fate and occurrence of micro(nano)plastics in soils: Knowledge gaps and possible risks. Current Opinion in Environmental Science & Health, 1, 6-11. DOI: 10.1016/j.coesh.2017.10.006.
32. Wang, C., Wang, L., Ok, Y. S., Tsang, D. C., & Hou, D. (2022). Soil plastisphere: Exploration methods, influencing factors, and ecological insights. Journal of Hazardous Materials, 128503. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2022.128503.
33. Y. Pico and D. Barcelo. Analysis and prevention of microplastics pollution in water: current perspectives and future directions. ACS Omega. 2019, 4(4), 6709-6719. DOT: 10.1021 /acsomega.9b00222.
34. R. Qi. D. L. Jones, Z. Li, Q. Liu and C. Yan. Behavior of microplastics and plastic film residues in the soil environment: a critical review, Sci. Total Environ., 2019, 134722. DOI: 10.1016/j.scitotcnv.2019.134722.
35. Dris, R., Gasperi, J., Rocher, V., Saad, M., Renault, N., & Tassin, B. (2015). Microplastic contamination in an urban area: a case study in Greater Paris. Environmental Chemistry, 12(5), 592. DOI: 10.1071. en 14167
36. Okoff'o, E. D., O'Brien, S., Ribeiro, F., Burrows, S. D., Toapanta, Т., Rauert, C., ... Thomas, К. V. (2021). Plastic particles in soil: state of the knowledge on sources, occurrence and distribution, analytical methods and ecological impacts. Environmental Science: Processes & Impacts, 23(2), 240-274. DOI: 10.1039/D0EM00312C.
37. Andrady A. L. Plastics and environmental sustainability. - John Wiley & Sons, 2015.
38. Biasing M., Amclung W. Plastics in soil: Analytical mctiiods and possible sources // Sci. Total Environ. 2018 V. 612 P. 422 -435. DOT: 10.1016/j. scitotcn v .2017.08.086.
39. Naeini, S.M., Cook. H.F., 2000. Influence ofmunicipal compost on temperature, water, nutrient status and the yield of maize in a temperate soil. Soil Use Manag. 3:215-221. DOT: 10.1111/j. 1475-2743.2000.tb00196.x.
40. Cherif, H., Ayari. F., Ouzari, H.. Marzorati, M., Brusetti, L., Jedidi, N., Has sen, A., Daffonchio, D., 2009. Effects of municipal solid waste compost, farmyard manure and chemical fertilizers on wheal growth, soil composition and soil bacterial characteristics under Tunisian arid climate. Eur. J. Soil Biol. 2:138 145. DOI: 10.1016/j.ejsobi.2008.11.003.
41. Urbaniak.M., Wyrwicka, A., Toloczko,W., Serwecinska, L., Zielinski,M., 2017. The cffcct of sewage sludge application on soil
properties and willow (Salix sp.) cultivation. Sci. Total Environ.:66-75. DO I: 10.1016/j.scitotenv.2017.02.012.
42. Bai, Y., Zang, C., Gu, M., Gu, C., Shao, Н.» Guan, Y., Wang, X., Zhou, X., Shan, Y., Feng, K., 2017. Sewage sludge as an initial fertility driver for rapid improvement of mudflat salt-soils. Sci. Total Environ.: 47-55. DOl: 10.1016/j.scitotcnv.2016.06.083.
43. Агрозкологическое обоснование использования осадка сточных вод в качестве биоорганического удобрения при возделывании сельскохозяйственных культур / Т. В. Ерофеева, М. М. Крючков, Т. А. Масина, Д. В. Виноградов // АгроЭкоИнфо. -2021. - № 3(45). - DOT 10.51419/20213327.
44. Агроэкологическая эффективность использования осадка сточных вод и вермикомпостов в агроценозе овса посевного / Т. В. Хабарова, Д. В. Виноградов, Ь. И. Кочуров [и др.] // Юг России: экология, развитие. 2018. Т. 13. № 2. С. 132-143. DOI 10.18470/1992-1098-2018-2-132-143.
45. Zubris, K.A.V., Richards, В.К., 2005. Synthetic fibers as an indicator of land application of sludge. Environ. Pollut. 2:201-211. DOl: 10.1016/j .envpol.2005.04.013.
46. Агапкин A. M., Махотина И. А. Переработка сельскохозяйственных отходов и ее связь с рынком органических удобрений и производством органических пищевых продуктов //Хранение и переработка сельхозсырья. - 2021. - №. 3, с. 212-225. DOl: 10.36107/spfp.2021.221.
47. Внесение органических удобрений под посевы в сельскохозяйственных организациях: [Электронный ресурс] // Единая межведомственная информационно-статистическая система (ЕМИСС). URL: https://fedstat.ru/indicator/30965 (дата обращения 08.04.2022).
48. Gajst, Т., 2016. Analysis of Plastic Residues in Commercial Compost-Bachelor Thesis. Univerza v novi gorici - Fakultela za znanosti о okoulju.
49. J. Grossman, R. R. Hurley, M. Futtcr and L. Nizzctto, Transfer and transport of microplastics from biosolids to agricultural soils and the wider environment, Sci. Total Environ.. 2020. 724, 138334. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2020.138334.
50. E. D. Okoffo, S. O'Brien, J. W. O'Brien, B. J. Tscharke and K. V. Thomas, Wastewater treatment plants as a source of plastics in the environment: a review of occurrence, methods for identification, quantification and fate, Environ. Sci.: Water Res. Technol., 2019, 5(11), 1908 1931. DOI: 10.1039/c9ew00428a.
51. E. D. Okoffo, B. J. Tscharke, J. W. O'Brien, S. O'Brien, F. Ribeiro, S. D. Burrows, et aL Release of plastics to Australian land from biosolids end-use. Environ. Sci. Technol., 2020, 54(23), 15132-15141. DOl: 10.1021. acs.est.0c05867.
52. L. Zhang, Y. Xie, J. Liu, S. Zhong, Y. Qian and P. Gao, An overlooked entry pathway of microplastics into agricultural soils from application of sludge-based fertilizers, Environ. Sci. Technol., 2020, 54, 4248-4255. DOI: I0.l021/acs.est.9b07905.
53. F. Corradini, P. Meza, R. Eguiluz, F. Casado, E. Huerta-Lwanga and V. Geissen, Evidence of microplastic accumulation in agricultural soils from sewage sludge disposal, Sci. Total Environ., 2019, 671, 411-420. DOI: 10.l016/j.scitotenv.2019.03.368.
54. Magnusson, K., Noren, F., 2014. Screening of Microplastic Particles in and Downstream a Wastewater Treatment Plant. 1VL Swedish Environmental Research Institute.
55. Mahon, A.M., O'Connell, В., Healy, M.G., O'Connor, I., Officcr, R., Nash, R., Morrison, L.. 2017. Microplastics in sewage sludge: effects of treatment. Environ. Sci. Technol. 2: 810-818. DOI: 10.1016/b978-0-12-812271 -6.00181 -2.
56. Mintenig, S.M., Int-Veen, I.. Loder, M.G.J., Primpke, S., GerdLs, G., 2017. identification of microplastic in effluents of waste water treatment plants using focal plane arraybased micro-Fouriertransform infrared imaging. Water Res.:365-372. DOI: 10.1016/j. watres.2016.11.015.
57. ГОСТ P 54651-2011 Удобрения органические на основе осадков сточных вод. Технические условия. М.: Стандарт н форм, 2012 г., 18 с.
58. Chemyaeva, V. A., Teng, X., & Sergio. (2017). Study of agricultural waste treatment in China and Russia-based on the agriculture environment sustainable development. IOP Conference
Series: Earth and Environmental Science, 69, 012001. DOl: 10.1088/1755-1315/69/1 /012001
59. Мамедов М.И. Структура и площади защищенного фунта в мире и глобальная тепличная технология: будущее производства продуктов питания. Овощи России. 2015;(3-4):64-69. DOI: 10.18619/2072-9146-2015-3-4-64-69
60. В. Zhang, X. Yang, L. Chen, J. Chao, J. Teng and Q. Wang, Microplastics in soils: a review of possible sources, analytical methods, and ecological impacts, J. Chem. Technol. Biotechnol., 2020, 95(8), 2052-2068. DOI: I0.1002,jctb.6334.
61. Wang, J., Luo. Y„ Teng, Y., Ma. W., Christie, P., Li, Z., 2013a. Soil contamination by phthalate esters in Chinese intensive vegetable production systems with different modes of use of plastic film. Environ. Pollut.:265-273. DOI: 10.1016/j.envpol.2013.05.036.
62. Wu, M„ Yang, C\, Du, C., & Liu, II. (2020). Microplastics in waters and soils: Occurrence, analytical methods and ecotoxicological effects. F.coloxicology and Environmental Safely, 202, 110910. DOI: 10.1016/j .ccoenv .2020.110910
63. UNW-DPC, 2013. Proceedings of the UN-Water project on the Safe Use of Wastewater in Agriculture. United Nations University, Bonn.
64. Corcoran, E., 2010. Sick water?-The central role of wastewater management in sustainable development: a rapid response assessment. United Nations Environment Programme; Arendal, Norway.
65. Hartline, N. L., Bruce, N. J., Karba. S. N., Ruff, E. O., Sonar. S. U., & Ilolden, P. A. (2016). Microfiber Masses Recovered from Conventional Machine Washing of New or Aged Garments. Environmental Science & Technology, 50(21), 11532-11538. DOI: 10.1021 /acs.esl.6b03045
66. Majewsky, M., Bitter, II., Eiche, E., & Horn, II. (2016). Determination of microplastic polyethylene (PE) and polypropylene (PP) in environmental samples using thermal analysis (TGA-DSC). Science of The Total Environment, 568, 507 511. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2016.06.017
67. Килиди А.И., Червяков А.В., Килиди Х.И. Анализ состояния сточных вод в сельском хозяйстве. Проблемы современных интеграционных процессов и пути их решения: Сборник статей по итогам Международной научно - практической конференции (Сургут, 26 июня 2017). - Стерлитамак: АМН. 2017, с. 87-89.
68. Майкова, Г. А. Оценка качественного состава хозяйственно-бытового стока на примере Санкт-11етербурга / Г. А. Панкона, О. Н. Рублевская, Л. В. Леонов // Водоочистка. Водоподготовка. Водоснабжение. - 2015. - № 12(96). - С. 46-53.
69. Sckudewicz, I., Dqbrowska, A. М„ & Syczewski, М. D. (2020). Microplastic pollution in surface water and sediments in the urban section of the Vistula River (Poland). Science of The Total Environment, 143111. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2020.143111.
70. Napper, I. E., Baroth. A., Barrett. A. C.. Bhola. S.; Chowdhury, G. W., Davies, B. F. R., ... Koldewey, H. (2021). The abundance and characteristics of microplastics in surface water in the transboundary Ganges River. Environmental Pollution, 274, 116348. DOI: 10.1016/j.envpo1.2020.116348.
71. Kaurova Z. (2021). Content of microplastic particles in water in the upper and middle current of the Neva river. Norwegian Journal of Development of the International Science, (76-1), 3-5. doi: 10.24412/3453-9875-2021 -76-1-3-5.
72. Fischcr, E.K., Paglialonga, L., Czech, E., Tamminga, M., 2016. Microplastic pollution in lakes and lake shoreline sediments - a case study on Lake Bolsena and Lake Chiusi (central Italy). Environ. Pollut.:648-657. DOI: I0.l016/j.envpol.2016.03.012.
73. Потенциальные проблемы качества водных ресурсов северо-запада РФ на примере загрязнения микропластиком / А. В. Гузева, Е. В. Иванова, П. С. Зеленковский, Д. А. Тихонова // Современные проблемы гидрометеорологии и мониторинга окружающей среды на пространстве СНГ : Сборник тезисов Международной научно-практической конференции, посвященной 90-летию Российского государствсшюго гидрометеорологического университета, Санкт-Петербург, 22 24 октября 2020 года. Санкт-Петербург: Российский государственный гидрометеорологический университет, 2020. - С. 478-479.
74. С. А. Бирицкая. Загрязнения вод микропластиком над литоральной зоной в Южной котловине озера Байкал / С. А. Кир и икая, F.. М. Дол и некая, М. А. Теплых [и др.] // Байкальский зоологический журнал. - 2020. - № 2(28). - С. 29-32.
75. Eriksen, М., Mason, S., Wilson, S., Box, С., Zellers, Л., Edwards, W., ... Amato, S. (2013). Microplastic pollution in the surfacc waters of the Laurentian Great Lakes. Marine Pollution Bulletin, 77(1-2), 177-182. D01:10.1016/j.marpolbul.2013.10.007
76. Wik, A., Dave, G., 2009. Occurrence and effects of tire wear particles in the environment—a critical review and an initial risk assessment. Environ. Pollut. I: 1—11. DOI: 10.1016/j.envpol.2008.09.028.
77. Kreider, M. L., Panko. J. M., McAtee. B. L., Sweet, L. I., & Finley, B. L. (2010). Physical and chemical characterization of tire-related particles: Comparison of particles generated using different methodologies. Science of The Total Environment, 408(3), 652-659. DOI: 10.1016/j.scilotenv.2009.10.016.
78. Власов, А. В. Автомобильные шины как источник зафязиения окружающей среды микропластиком / А. В. Власов // Эколого-экономичсские и технологические аспекты устойчивого развития Республики Беларусь и Российской Федерации: сб. статей III Междунар. науч.-техн. конф. «Минские научные чтения-2020», Минск, 3 декабря 2020 г. : в 3 т. - Минск: БГТУ, 2021. - Т. I. - С. 291-294.
79. Bordoloi, S., Gupt, С. В., & Sarmah. А. К. (2022). Exploring the theoretical effects of landfill based microplastic accumulation on the hydro-mechanical properties of porous soil media. Current Opinion in Environmental Science & Health, 100332. DOI: 10.1016/j.coesh.2022.100332.
80. Мотанова E. В. Проблема утилизации плас тиковых отходов //Известия Байкальского государственного университета. 2018. Т. 28.-№.4.-С. 535-544.
81. Чемодин Ю. А. Анализ особенностей управления твёрдыми бытовыми отходами на современном этапе в Российской Федерации и за рубежом /Московский экономический журнал. -2018.-№.5(1).-С. 200-205.
82. Zhang. Z., Su, Y., Zhu, J., Shi, J.. Huang, H.. & Xie. B. (2021). Distribution and removal characteristics of microplastics in different processes of the leachate treatment system. Waste Management. 120, 240-247. DOI: 10.1016/j.wasman.2020.11.025
83. Lwanga, E.M., Beriot, N., Corradini, F. el al. Review of microplastic sources, transport pathways and correlations with other soil stressors: a journey from agricultural siles into the environment. Chem. Biol. Tcchnol. Agric. 9,20 (2022). DOI: 10.1186/s40538-021-00278-9.
84. Paramdeep, K. A. U. R., Singh, K„ & Singh, B. (2022). Microplastics in soil: Impacts and microbial diversity and degradation. Pedosphere, 32(1), 49-60. DOI: 10.1016 S1002-0160(21)60060-7.
85. Klein, M., & Fischer, E. K. (2019). Microplastic abundance in atmospheric deposition within the Metropolitan area of Hamburg, Germany. Science of The Total Environment. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2019.05.405.
86. Wright, S. L., Ulke, J., Font. A., Chan, K. L. A., & Kelly, F. J. (2020). Atmospheric microplastic deposition in an urban environment and an evaluation of transport. Environment international, 136, 105411. DOI: 10.1016/j.en vint.2019.105411.
87. J. N. Mollcr, M. G. J. Lodcr and C. Laforsch, Finding microplastics in soils: a review of analytical methods, Environ. Sci. Tcchnol., 2020, 54(4), 2078-2090. DOI: 10.102I/acs.cst.9b04618.
88. Yu, Y., & Flurv, M. (2021). How to take representative samples to quantify microplastic particles in soil?. Science of The Total Environment, 784, 147166. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2021.147166.
89. Weihrauch. C. (2019). Dynamics need space—A geospatial approach to soil phosphorus' reactions and migration. Geoderma.354, 113775. DOI: 10.1016/j.geoderma.2019.05.025.
90. Mbachu, O., Jenkins, G., Pratt, C., & Kaparaju, P. (2021). Enzymatic purification of microplastics in soil. MethodsX, 8, 101254. DOI: 10.1016/j.mex.2021.101254.
91. Qiu, Q„ Tan, Z„ Wang, J., Peng, J., Li, M., & Zhan, Z. (2016). Extraction, enumeration and identification methods for monitoring microplastics in the environment. Estuarinc, Coastal and Shelf Scicncc, 176, 102-109. DOI: 10.1016,{i.ecss.2016.04.012.
92. Cole, M., Webb, H., Lindeque, P. et al. Isolation of microplastics in biota-rich seawater samples and marine organisms. Sci Rep 4,4528 (2014). DOI: 10.1038/srep04528.
93. Herrera, A., Garrido-Amador, P., Martínez, I., Samper, M. D., López-Martinez, J., Gómez, M., & Packard, Т. T. (2018). Novel methodology to isolate microplastics from vegetal-rich samples. Marine pollution bulletin, 129(1), 4 61-69. DOI: 10.1016/j .marpolbu1.2018.02.015.
94. Almendros, G., & González-Vila, F. J. (1987). Degradative studies on a soil humin fraction—Sequential degradation of inherited humin. Soil Biology and Biochemistry, 19(5), 513-520. DOI: 10.1016/0038-0717(87)90093-9.
95. Crichton. E. M., Noel. M., Gies, E. A., & Ross, P. S. (2017). A novel, density-independent and FTIR-compatible approach for the rapid extraction of microplastics from aquatic sediments. Analytical Methods, 9(9), 1419-1428. DOI: 10.1039/c6ay02733d.
96. Hurley, R. R., Lusher, A. L., Olsen, M., & Nizzetto, L. (2018). Validation of a Method for Extracting Microplastics from Complex, Organic-Rich, Environmental Matrices. Environmental Science & Technology, 52(13), 7409-7417. DOI: 10.1021/acs.cst.8b01517.
97. Scopetani, C., Chelazzi, D., Mikola, J., Leinio, V., Heikkinen, R., Cincinelli, A., & Pellinen, J. (2020). Olive oil-based method for the extraction, quantification and identification of microplastics in soil and compost samples. Science of The Total Environment. 733, 139338. DOT: 10.1016/j.scitotenv.2020.139338.
98. Tagg, A. S., Harrison, J. P., Ju-Nam, Y., Sapp, M., Bradley, E. L., Sinclair, C. J., & Ojeda, J. J. (2017). Fenton's reagent for the rapid and efficient isolation of microplastics from wastewater. Chemical Communications, 53(2), 372-375. DOI: 10.1039/c6cc08798a.
99. Хмелев В. П., Сливин А. II., Барсуков Р. В. Применение ультразвука высокой интенсивности в промышленности. Center of ultrasonic techno, 2010.
100.Gong, С., & Jiang, J. (2015). Ultrasound coupled with Fcnton oxidation pre-treatment of sludge to release organic carbon, nitrogen and phosphorus. Science of the Total Environment, 532, 495-500. DOI: 10.4028/www.scientific.net amm.768.506.
101.Zhang, S., Yang, X.. Gertsen, H.. Peters. P., Salánki, Т., & Geissen, V. (2018). A simple method for the extraction and identification of light density microplastics from soil. Science of the Total Environment, ' 616, 1056-1065. DOI: 10.1016/j.scilotenv.2017.10.213.
102.Quinn, В., Murphy, F., & Ewins, C. (2017). Validation of density separation for the rapid recovery of microplastics from sediment. Analytical Methods, 9(9), 1491-1498. DOI: 10.1039/c6ay02542k.
Í03.Liu. M„ Song, Y., Lu, S., Qiu, R„ Hu, J., Li, X..... He, D.
(2019). A method for extracting soil microplastics through circulation of sodium bromide solutions. Science of The Total Environment. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2019.07.144.
104.Fuller, S.. & Gautam, A. (2016). A Procedure for Measuring Microplastics using Pressurized Fluid Extraction. Environmental Science & " Technology, 50(11). 5774-5780. DOI: 10.1021 /acs.est.6b00816.
105.Mani, Т., Frehland, S., Kalberer, A., Burkhardl-llolm, P., 2019. Using castor oil to separate microplastics from four different environmental matrices. Anal. Methods II, 1788 1794. DOI: 10.1039/c8ay02559b.
106.Lares, M., Ncibi, M.C., Sillanpaa, M., Sillanpaa, M., 2019. Intcrcomparison study on commonly used methods to determine microplastics in wastewater and sludge samples. Environ. Sci. Pollut. Res. 26(12), 12109-12122. DOI: 10.1007/sl 1356-019-04584-6.
107.Phuong, N. N., Poirier, L., Lagarde, F.. Kamari, A., & Zalouk-Vergnoux, A. (2018). Microplastic abundance and characteristics in French Atlantic coastal sediments using a new extraction method. Environmental Pollution, 243, 228-237. DOI: 10.1016/j.envpol.2018.08.032.
108.Grause, G., Kuniyasu. Y., Chien. M. F.t & Inoue, C. (2022). Separation of microplastic from soil by centrifugation and its application to agricultural soil. Chemospherc, 288, 132654. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2021.132654.
109.W. Wang, J. Ge, X. Yu and H. Li, Environmental fate and impacts of microplastics in soil ecosystems: progress and perspective,
южно-сибирскии научный вестник
Sci. Total Environ., 2019, 134841. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2019.134841.
110.M. R. Jung, F. D. llorgen, S. V. Orski, C. V. Rodrigue/, K. L. Beers, G. II. Balazs, et al.. Validation of A I R FT-IR to identify polymers of plastic marine debris, including those ingested by marine organisms, Mar. Pollut. Bull., 2018, 127, 704-716. DOI: 10.1016/j .marpolbu 1.2017.12.061.
111.Dioses-Salinas, D. C., Pizarro-Ortega, C. 1., & De-la -Torre, G.
E. (2020). A methodological approach of the current literature on microplastic contamination in terrestrial environments: Current knowledge and baseline considerations. Science of The Total Environment, 139164. doi:10.1016/j.scitotenv.2020.139164.
112.R. Lenz, K. Enders, C. A. Stedmon, O. M. A. Mackenzie and T. G. Nielsen, A critical assessment of visual identification of marine microplastic using Raman spectroscopy for analysis improvement. Mar. Pollut. Bull., 2015, 100(1), 82-91. DOI: 10.1016/j.m arpo I bu 1.2015.09.026.
113.Dchaut, A., Hcrmabcssierc, L., & Duflos, G. (2018). Current frontiers and recommendations for the study of microplaslics in seafood. TrAC Trends in Analytical Chemistry. DOI: 10.10I6/j.trac.2018.11.011
114.Eisentraut, P., Duemichen, E., Ruhl, A. S., Jekel, M., Albrecht, M.. Gehde, M., & Braun, U. (2018). Two birds with one stone - fast and simultaneous analysis of microplastics: microparticles derived from thermoplastics and tire wear. Environmental Science & Technologv Letters. DOI: 10.1021 /acs.estlett.8b00446
115.Lares, M., Ncibi, M. C., Sillanpaü, M.. & Sillanpüa, M. (2018). Occurrence, identification and removal of microplastic particles and fibers in conventional activated sludge process and advanced MBR technology. Water Research, 133, 236 246. DOI: 10.1016/j.watres.2018.01.049
116.Gies, E. A., LeNoble, J. L., Noel, M., Etemadifar, A., Bishay,
F., Hall, E. R., & Ross, P. S. (2018). Retention of microplastics in a major secondary wastewater treatment plant in Vancouver, Canada. Marine Pollution Bulletin, 133, 553-561. doi: 10.1016/j .marpolbul.2018.06.006.
117.Toapanta, T., Okoífo, E. D., Ede. S., O'Brien, S., Burrows, S. D., Ribeiro, F., ... & Thomas, K. V. (2021). Influence of surface oxidation on the quantification of polypropylene microplastics by pyrolvsis gas chromatography mass spectrometry. Science of The Total Environment, 796, 148835. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2021.148835.
118.Fischer, M„ & Schol/.-BOttcher, B. M. (2019). Microplaslics analysis in environmental samples-recent pyrolysis-gas chromatography-mass spectrometry melhod improvemenis to increase the reliability of mass-related data. Analytical methods, 11(18), 24892497. DOI: 10.1039/c9ay00600a.
119.Nuelle, M. T., bekift; J. H., Remy, D., & Fries, E. (2014). A new analytical approach for monitoring microplastics in marine sediments. Environmental pollution, 184, 161-169. DOI: 10.1016/j .envpol .2013.07.027.
120.Becker, R., Altmann, K., Sommerfeld, T., & Braun, U. (2020). Quantification of microplastics in a freshwater suspended organic matter using different thermoanalytical methods - outcome of an inter laboratory comparison. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 104829. DOI: 10.1016/j.jaap.2020.104829
121.Goedecke, C., Dittmann, D., F.isentraul, P., Wiesner, Y., Schartel, B., Klack, P., & Braun, U. (2020). Evaluation of thermoanalytical methods equipped with evolved gas analysis for the detection of microplastic in environmental samples. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 152, 104961. DOI: 10.1016/j.jaap.2020.104961.
122.David, J., Steinmetz, Z., Kucerik, J., & Schaumann, G. E. (2018). Quantitative Analysis of Poly(ethylene terephthalate) Microplastics in Soil via Thermogravimetry-Mass Spectrometry. Analytical Chemistry, 90(15), 8793-8799. DOI: 10.1021/acs.analchem.8b00355.
123.Duemichen, E., Braun, U., Senz, R., Fabian, G., & Sturm, II. (2014). Assessment of a new method for ihe analysis of decomposilion gases of polymers by a combining thcrmogravimetric solid-phase extraction and thermal desorption gas chromatography mass spectrometry. Journal of Chromatography A, 1354, 117-128. DOI: 10.1016/j.chroma.2014.05.057
124.Elert, A. M.. Becker. R., Duemichen, E., Eisentraut, P., Falkenhagen, J., Sturm. II., & Braun, U. (2017). Comparison of different methods for MP detection: What can we learn from them, and why asking the right question before measurements matters? Environmental Pollution, 231, 1256 1264. DOI: 10.1016/j.envpol.2017.08.074.
125.Yu, J., Wang, P., Ni, F., Cizdzicl, J., Wu, D., Zhao, Q., & Zhou, Y. (2019). Characterization of microplastics in environment by thermal gravimetric analysis coupled with Fourier transform infrared spectroscopy. Marine Pollution Bulletin, 145, 153-160. DOI: 10.1016/j.marpolbul.2019.05.037.
126.Chouchene. K., Nacci, T., Modugno, F., Castelvetro, V., & Ksibi, M. (2022). Soil contamination by microplastics in relation to local agricultural development as revealed by FTTR, ICP-MS and pyrolysis-GC/MS. Environmental Pollution, 119016. DOI: 10.1016/j .envpol.2022.119016.
127.Ye, Y„ Yu, K., & Zhao, Y. (2021). I he development and application of advanced analytical methods in microplastics contamination detection: A critical review. Science of The Total Environment, 151851. DOI: 10.1016/j.scitolenv.2021.151851.
128.0koffo, E. D„ Ribeiro, F.. O'Brien, J. W.. O'Brien, S„ Tscharke, B. J., Gallen, M., ... Tilomas, K. V. (2020). Identification and quantification of selected plastics in biosolids by pressurized liquid extraction combined with double-shot pyrolysis gas chromatography-mass spectrometry. Science of The Total Environment, 136924. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2020.136924.
129.Dierkes, G., Lauschke, T., Beclier, S., Schumacher, H., Fiildi, C., & Ternes, T. (2019). Quantification of microplastics in environmental samples via pressurized liquid extraction and pyrolysis-gas chromatography. Analytical and Bioanalytical Chemistry. DOI: 10.1007/S00216-019-02066-9.
130.Paul, A., Wander, L., Becker, R., Goedecke, C., & Braun, U. (2018). High-throughput N1R spectroscopic (N1RS) detection of microplastics in soil. Environmental Science and Pollution Research. DOI: 10.1007/s 11356-018-2180-2.
131.Corradini, F., Bartholomeus, H., Huerta Lwanga, E., Gertsen, H.. & Geissen, V. (2019). Predicting soil microplastic concentration using vis-NIR spectroscopy. Science of The Total Environment, 650, 922-932. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2018.09.101
132.Du, C.. Wu, J., Gong, J.. Liang. H., & Li, Z. (2020). ToF-SlMS characterization of microplastics in soils. Surface and Interface Analysis. DOI: 10.1002/sia.6742
133.Steinmetz, Z., Kintzi, A., Muñoz, K., & Schaumann, G. E. (2020). A simple method for the selective quantification of polyethylene, polypropylene, and polystyrene plastic debris in soil by pyrolysis-gas chromatography/mass spectrometry. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 104803. DOI: 10.1016/j.jaap.2020.104803.
134.Shan, J., Zhao. J.. Liu. L., Zhang, Y., Wang, X., & Wu, F. (2018). A novel way to rapidly monitor microplastics in soil by hyperspectral imaging technology and chemometrics. Environmental Pollution. 238, 121-129. DOI: 10.1016/j.envpol.2018.03.026.
135. Perez, C. N., Carré, F., Hoarau-Belkhiri. A., Joris, A., Leonards, P. E., & Lamoree, M. H. (2022). Innovations in analytical methods to assess the occurrence of microplastics in soil. Journal of Environmental Chemical Engineering, 107421. DOI: 10.1016/j.jece.2022.107421.
136. Zhang, Z., Zhao, S., Chen, L., Duan, C., Zhang, X., & Fang, L. (2022). A review of microplastics in soil: Occurrence, analytical methods, combined contamination and risks. Environmental Pollution, 119374. DOI: 10.10l6/j.envpol.2022.119374.
137. Zhou, Y., Wang, J., Zou, M., Jia, Z., Zhou, S., & Li, Y. (2020). Microplastics in soils: A review of methods, occurrence, fate, transport, ecological and environmental risks. Science of the Total Environment, 748. 141368. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2020.141368.
138. Dümichen. E., Eisentraut. P., Bannick, C. G., Barthel, A. K., Senz, R„ & Braun, U. (2017). Fast identification of microplastics in complex environmental samples by a thermal degradation method. Chemosphere, 174,572-584. DOI: I0.l016/j.chemosphere.20l7.02.010.
139. Fu, W., Min, J., Jiang, W., Li," Y., & Zhang, W. (2020). Separa-tion, characterization and identification of microplastics and nanoplas-tics in the environment. Science of the total environment, 721, 137561. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2020.137561.
южно-сибирскии научный вестник
140. Fischer M.. & Scholz-Böttcher B. M. (2019). Myoplasties analysis in environmental samples-recent pyrolysis-gas chromatog-raphy-mass spectrometry method improvements to increase the reliability of mass-related data. Analytical methods, 11(18), 2489-2497. DOI: 10.1039/C9AY00600A
Hoeoaa Anacmacm Ojtezoeita — acnupaitm ifenmpa xiimuhcckou unotcenepuu, <Pf4 OY BO «HaifUOHCvtbHbiü uccjtedoeamejibCKUÜ
университет ИТМО», тел. ma.st225856(a).yandex.rt{.
+7(951)654-69-37,
Успенская Маня Валерьевна - д.т.н.. профессор, директор центра химической инженерии, директор научно-исследовательского центра биоинженерии, ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский университет ИТМО», тел. + 7(92/) 992-40-16, e-mail: т v_mpenskaya(w, it то. г и
Метод идентификации Определяемые типы пластмассы Предел обнаружения Возможность определения размера, формы, цвета частиц Источник
Визуальная сорт ировка с помощью микроскопии 11евозможно установить >500 мкм Да [109, 135]
ИК-Фурье спектроскопия (FTIR) H-FT1R Любые >10 мкм Да [16.62, 136, 135, 1371
ATR-FTIR >500 мкм
FPA-FTIR >20 мкм
Рамановская спектроскопия Любые <1 мкм Да |62, 124, 135|
Пиролитическая газовая хромато-масс-спектрометрия (Руг-ОС'МХ) ПЗ, ПП, ПЭТ, ПС, ПВХ, ПММА. ПА6, ПК. ПУ по [1401 >100мкм Нет [109, 126, 138, 139, 140]
Термогравиметрическая масс-спектромстрия (ТО А-МЯ| ПЭТ, ПВХ 0,07% Нет [109, 121]
Термическая экстракционно-десорбционная газовая хромато-масе-спектрометрия (ТЕЦ-ОС/МЙ) ПЭ, ПЭТ, ПП и ПС 0,5 - 1.0% Нет [109, 121. 138]
Термо1ранимефический анализ в сочетании с ИК-Фурье спектроскопией (ТСА-РТН!) ПС, ПА, ПП, Г1Э ПЭ - 14,9 MKi/Mi 1111 - 8,7 мкг/мг Нет [121, 125]
Высокоэффективная жидкостная хроматография (НР1.С) ПС, ПЭТ, ПЭ ■ Нет [62, 124]
Спектроскопия в ближней инфракрасной области (ЬИК-спектроскопия) в сочетании с хемометрическим метолом ПЭ и ПП (масс, доля около 0,5%) ПС, ПЭТ и ПВХ (масс, доля > 1%) 0,5-1,0% Нет [109, 130]
Жидкостная экстракция под давлением в комбинации с Р>т-СС/МЙ ПЭ, ПП, ПС 0,007 мг/г Нет |129, 137|
Жидкостная экстракция под давлением в комбинации с ИК-Фурье спектроскопией ПК, ППУ, ПНД. ПП, ПВХ, ПС. ПЭТ 30 мкм Нет [104]
Спектроскопия в видимой ближней инфракрасной области (УЬ-ЖК) ПВД. ПЭТ, ПВХ 15 г/кг Нет [130.131]
Врсмяпролетная масс-спсктрометрия вторичных ионов < ) ПП. ПВХ, ПЭТ, ПА6 <35 мкм Да 1132, 137]
Метод гиперспектральной визуализации ПЭ 0.5-5 мм Да [109, 134]
Аббревиатуры: 11Э- полиэтилен. 1II1 - полипропилен, ПЭТ - полиэтилентерефталат, IIC - полистирол, 1IBX - поливинилхлорид. 1IMMA нолнметилметакрилат, IIA6 - полиамид 6, ПК поликарбонат, ПУ полиуретан, Г1А - полиамид, ЦПУ пенополиуретан, ПНД полиэтилен низкого давления. ПВД полиэтилен высокого давления.
MICROPLASTICS IN SOIL: IMPACTS ON ECOSYSTEMS, POTENTIAL SOURCES AND ANALYTICAL RESEARCH METHODS (REVIEW)
A.O. Nosova, M.V. Uspenskaya
IT MO University, Saint Petersburg
The ubiquitous use of plastics has led to an increase in the amount of plastic debris that accumulates in the environment and breaks down into small fragments, including <5 mm microplastics. Over the past decade, ail increasing amount of research has focused on the potential hazards and methods for analyzing plastic particles in the aquatic environment. However, soils can be much more heavily contaminated, and little is known about the accumulation of microplastics in soil, possible sources, consequences, interactions of plastic particlcs with soil organisms, and effective methods of analysis. This article provides an overview aimed at presenting the available information on the potential environmental impacts of microplastics, possible sources and routes of entry into soils, and proposed methods for the analytical control of this pollutant. The review allows to outline the main methodological problems, tasks and prospects for research in this area.
Key words: microplastics, soil, interaction, sources of microplastics in soil, methods of analysis of microplastics in soil.
REFERENCES
1. Sutherland, W. J., Clout, M., Cote, I. M., Daszak, P., Depledge, M. II., Fellman, L., ... Watkinson, Л. R. (2010). Л horizon scan of global conservation issues for 2010. Trends in Ecology & Evolution, 25(1), 1-7. DOI: 10.1016/j.tree.2010.11.002.
2. United Nations Environment Programme (2021). Neglected: Environmental Justice Impacts of Marine Litter and Plastic Pollution. Nairobi.
3. Voronova, E. R. Modem hygienic diagnostics of water and human body pollution by microplastics / E. R. Voronova // Proceedings of the Russian Military Medical Academy 2019. - Т. 1. - No. SI. - S. 81-87.
4. Bank, M. S., Swarzenski, P. W.; Duarte, С. M., Rillig, M. C., Koelmans, A. A., Metian, M., ... Ok, Y. S. (2021). Global Plastic Pollution Observation System to Aid Policy. Environmental Science & Technology, 55(12), 7770-7775. DOI: 10.1021/acs.est.lc00818.
5. J. S. Hanvey, P. J. Lewis, J. L. Lavers, N. D. Crosbie, K. Pozo and В. O. Clarke. A review of analytical techniques for quantifying microplastics in sediments, Anal. Methods, 2017, 9(9), 1369-1383. DOI: 10.1039/c6ay02707e.
6. F. Murphy, C. Ewins. F. Carbonnier and B. Quinn, Wastewater treatment works (WwTW) as a source of microplastics in the aquatic environment, Environ. Sci. Technol., 2016, 50(11). 5800-5808. DOI: 10.1021/acs.est.5b05416.
7. Arthur, Courtney; Baker, Joel; Bamford, Holly. Proceedings of the International Research Workshop on the Occurrence, Effects and Fate of Mixoplastic Marine Debris (англ.) //NOAA Technical Memorandum : journal. — 2009. — January.
8. Carpenter E.J., Smith K.L. Plastics on the Sargasso Sea surface // Science. 1972. V. 175. Iss. 4027. P. 1240-1241. DOI: 10.1126/science. 175.4027.1240.
9. Thompson R.C., Olsen Y., Mitchell R.P.. et al. Lost at sea: where is all the plastic? // SCIENCE. 2004. V. 304. Iss. 5672. P. 838. DOI: 10.1126/sciencc. 1094559.
10. Kershaw P.J., ed. Sources, fate and effects of microplastics in the marine environment: a global assessment. GESAMP. 2015. No. 90. 96 p.
11. Nckhin, M. Yu. Microplastics: a new global threat? / M. Yu. Nckhin // Laboratory and production. - 2021. - No. 2 (17). - S. 20-31. - DOI 10.32757/2619-0923.2021.2.17.20.31.
12. Mason S.A., Welch V.G., Neratko J. Synthetic polymer contamination in bottled water // Frontiers in Chemistry. 2018. V. 6. No. 407. DOI: 10.33 89/fchem.2018.00407.
13. Schwabl P.. et al. Detection of various microplastics in human stool // Annals of Internal Medicine. 2019. V. 171 (7). P. 453. DOI: 10.7326/m 19-0618.
14. Leonov, V. D. Interaction of invertebrate and synthetic polymers in soil (review) / V. D. Leonov, A. V. Tiunov // Ecology. - 2020. - No. 6. -P. 403-416. - DOI 10.31857/S0367059720060049.
15. de Souza Machado Л.Л., Kloas W„ Zarfl C. et al. Micro-plastics as an emerging threat to terrestrial ecosystems //Glob. Change Biol. 2018. V. 24. №4. P. 1405-1416. DOI: 10.111 l/gcb.14020.
16. He D., Luo Y., Lu S. et al. Microplastics in soils: Analytical methods, pollution characteristics and ecological risks // Trends Anal. Chem. 2018. V. 109. P. 163-172. DOI: I0.1016/j.trac.2018.10.006.
17. Weber, CJ, Wcihrauch, С, Opp, C, Chifllard, P. Investigating microplastic dynamics in soils: Orientation for sampling strategics and sample pre-procession. Land Degrad Dev. 2021; 32: 270-284. DOI: I0. l002/ldr.3676.
18. Horton A.A., Walton A., Spurgeon D.J. et al. Microplastics in freshwater and terrestrial environments: evaluating the current understanding to identify the knowledge gaps and future research priorities// Sci.Total Environ. 2017. V. 586. P. 127-141. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2017.01.l90.
19. Peng J., Wang J., Cai L. Current understanding of mi-croplastics in the environment: occurrence, fate, risks,and what we should do // Integrated Environ. Assess.Manag. 2017. V.13. № 3. P. 476^182. DOI: 10.1002/ieam.1912.
20. Nizzetto. L.. Futter, M.. & Langaas, S. (2016). Are Agricultural Soils Dumps for Microplastics of Urban Origin? Environmental Science & Technology, 50(20), 10777-10779. DO 1: 10.1021 /acs.est.6b04140.
21. Cosgrove L., McGeechan P.L., Robson G.D., llandley P.S. Fungal communities associated with degradation of polyester polyurethane in soil // Appl. Environ. Microbiol. 2007 V. 73 № 18 P. 5817-5824. DOI: 10.1128/aem.01083-07.
22. Lozano, Y.M.; Lehnert, Т.; Linck, L.T.; Lehmann, A.; Rillig, M.C. Microplastic Shape, Polymer Type, and Concentration Affect Soil Properties and Plant Biomass. Front. Plant Sci. 2021, 12, 169. DOI: 10.1101/2020.07.27.223768.
23. Huerta Lwanga, E.; Gertsen, H.; Goorcn, H.; Peters, P.; Salanki, Т.; van dcr Ploeg, M.; Bcsseling, E.; Koelmans, A.A.; Geisscn, V. Microplastics in the Terrestrial Ecosystem: Implications for Lumbricus terrestris (Oligochaeta, Lumbricidae). Environ. Sci. Technol. 2016, 50,26852691. DOT: 10.1021 /acs.est.5b05478.
24. Lei, L.; Wu, S.; Lu, S.; Liu, M.; Song. Y.; Fu, Z.; Shi. H.; Raley-Susman, K.M.; He, D. Microplastic particles cause intestinal damage and other adverse effects in zebrafish Danio rerio and nematode Caenorhabditis elegans. Sci. Total Environ. 2018, 619-620, 1-8. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2017.11.103.
25. Kokalj, A.J.; Dolar, A.; Titova, J.; Visnapuu, M.; Skrlep, L.; Drobne, D.; Vija, II.; Kisand, V.; Ileinlaan, M. Long Term Exposure to Virgin and Recycled LDPE Microplastics Induced Minor Effects in the Freshwater and Terrestrial Crustaceans Daphnia magna and Porcellio scaber. Polymers 2021, 13, 771. DOI: 10.3390/polyml3050771.
26. Kumari, A.; Rajput, V.D.; Mandzhieva, S.S.; Rajput, S.; Minkina, T.; Kaur, R.; Sushkova, S.; Kumari, P.; Ranjan, A.; Kalinitchenko, V.P.; Glinushkin, A.P. Microplastic Pollution: An Emerging Threat to Terrestrial Plants and Insights into Its Remediation Strategies. Plants 2022, 11, 340. DOI: 10.3390/plantsl 1030340.
27. Liu, Y., Guo, R., Zhang, S., Sun, Y., & Wang, F. (2022). Uptake and translocation of nano/microplastics by rice seedlings: Evidence from a hydroponic experiment. Journal of Hazardous Materials. 421, 126700. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2021.126700.
28. Erkekoglu, P., & Kocer-Gumusel, B. (2014). Genotoxicity of phthalates. Toxicology Mechanisms and Methods, 24(9), 616-626. DOI: 10.3109/15376516.2014.960987.
29. Sun. J., Wu, X., & Gan, J. (2015). Uptake and Metabolism of Phthalate Esters by Edible Plants. Environmental Science & Technology, 49(14), 8471 8478. DOI: 10.1021 /acs.est.5b01233.
30. Mauser, R. (2005). Phthalates and human health. Occupational and Environmental Medicine, 62(11), 806-818. DOI: 10.1136/oem.2004.017590.
31. Hurley, R. R., & Nizzetto, L. (2018). Fate and occurrence of micro(nano)plastics in soils: Knowledge gaps and possible risks. Current Opinion in Environmental Science & Health, 1, 6-11. DOI: 10.1016/j.coesh.2017.10.006.
32. Wang, C., Wang, L., Ok, Y. S., Tsang, D. C., & Hou, D. (2022). Soil plastisphcre: Exploration methods, influencing factors, and ecological insights. Journal of Hazardous Materials, 128503. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2022.128503.
33. Y. Pico and D. Barcelo. Analysis and prevention of microplastics pollution in water: current perspectives and future directions, ACS Omega, 2019,4(4), 6709-6719. DOI: 10.1021 /acsomega.9b00222.
34. R. Qi, D. L. Jones, Z. Li, Q. Liu and C. Yan. Behavior of microplastics and plastic film residues in the soil environment: a critical review, Sci. Total Environ., 2019, 134722. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2019.134722.
35. Dris, R., Gasperi, J., Rocher, V., Saad, M., Renault, N., & Tassin, B. (2015). Microplastic contamination in an urban area: a case study in Greater Paris. Environmental Chemistry, 12(5), 592. DOI: 10.1071/en 14167
36. Okoffo, E. D„ O'Brien, S., Ribeiro, F., Burrows, S. D., Toapanta, T., Rauert, C.....Thomas, K. V. (2021). Plastic particles in soil: slate of
the knowledge on sources, occurrence and distribution, analytical methods and ecological impacts. Environmental Science: Processes & Impacts, 23(2), 240-274. DOI: 10.1039/D0EM00312C.
37. Andrady A. L. Plastics and environmental sustainability. John Wiley & Sons, 2015.
38. Biasing M., Amelung W. Plastics in soil: Analytical methods and possible sources // Sci. Total Environ. 2018 V. 612 P. 422-435. DOI: 10.1016/j.scitotcnv .2017.08.086.
39. Naeini, S.M., Cook, H.F., 2000. Influence ofmunicipal compost on temperature, water, nutrient status and the yield of maize in a temperate soil. Soil Use Manag. 3:215-221. DOI: 10.1 I I l/j.1475-2743.2000.tb00196.x.
40. Cherif, H., Ayari, F., Ouzari, H., Marzorati, M., Brusetti, L., Jedidi, N.. Hassen, A., Daffonchio, D., 2009. Effects ofmunicipal solid waste compost, farmyard manure and chemical fertilizers on wheat growth, soil composition and soil bacterial characteristics under Tunisian arid climate. Eur. J. Soil Biol. 2:138-145. DOI: 10.1016/j.ejsobi.2008.11.003.
41. Urbaniak,M.. Wyrwicka. A.. Toloczko.W., Serwecinska, L.. Zielinski,M.. 2017. The effect of sewage sludge application on soil properties and willow (Salix sp.) cultivation. Sci. Total Environ.:66-75. DOI: 10.1016.(j.scitotenv.2017.02.012.
42. Bai, Y., Zang, C., Gu, M., Gu, C„ Shao, II., Guan, Y„ Wang, X., Zhou, X., Shan, Y., Feng, K., 2017. Sewage sludge as an initial fertility driver for rapid improvement of mudilat salt-soils. Sci. Total Environ.: 47-55. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2016.06.083.
43. Erofeeva T.V., Kryuchkov M.M., Masina T.A., Vinogradov D.V. Agroecological substantiation of the use of sewage sludge as a bioorganic fertilizer in the cultivation of agricultural crops //AgroEcolnfo. - 2021. - No. 3 (45). - DOI 10.51419/20213327.
44. Agroecological efficiency of using sewage sludge and vermicomposts in the agrocenosis of oats / T.V. Khabarova, D.V. Vinogradov, B.I. Kochurov fet al.| // South of Russia: ecology, development. - 2018. - T. 13. - No. 2. - S. 132-143. - DOI 10.18470/1992-1098-2018-2-132-143.
45. Zubris, K.A.V., Richards, B.K., 2005. Synthetic fibers as an indicator of land application of sludge. Environ. Pollut. 2:201-211. DOI: 10.1016 j.envpol.2005.04.013.
46. Agapkin A. M., Makhotina I. A. Processing of agriculniral waste and its connection with the market of organic fertilizers and the production of organic food products// Storage and processing of agricultural raw materials.-2021. - no. 3, p. 212-225. DOI: 10.36107/spfp.2021.221.
47. Application of organic fertilizers for crops in agricultural organizations: [Electronic resource] // Unified Interdepartmental Information and Statistical System (EMISS). URL: https:/Vfedstat.m/indicator/30965 (accessed 04/08/2022).
48. Gajst, T., 2016. Analysis of Plastic Residues in Commercial Compost-Bachelor Thesis. Univerza v novi gorici - Fakulteta za znanosti o okoulju.
49. J. Crossman, R. R. Hurley, M. Fuller and I.. Nizzetto, Transfer and transport of microplastics from biosolids lo agricultural soils and the wider environment, Sci. Total Environ., 2020, 724, 138334. DOI: 10.1016/j.scitotcnv.2020.138334.
50. E. D. Okoffo, S. O'Brien, J. W. O'Brien, B. J. Tscharke and K. V. Thomas, Wastewater treatment plants as a source of plastics in the environment: a review of occurrence, methods for identification, quantification and fate, Environ. Sci.: Water Res. Technol., 2019, 5(11), 1908-1931. DOI: 10.1039/c9ew00428a.
51. E. D. Okoffo, B. J. Tscharke, J. W. O'Brien, S. O'Brien, F. Ribeiro, S. D. Burrows, et al., Release of plastics to Australian land from biosolids end-use. Environ. Sci. Technol., 2020. 54(23), 15132-15141. DOI: 10.l02l/acs.est.0c05867.
52. L. Zhang, Y. Xie, J. Liu, S. Zhong, Y. Qian and P. Gao, An overlooked entry pathway of microplastics into agricultural soils from application of sludge-based fertilizers, Environ. Sci. Technol., 2020, 54, 4248^1255. DOI: 10.1021/acs.est.9b07905.
53. F. Corradini. P. Meza, R. Eguiluz, F. Casado, E. Huerta-Lwanga and V. Geissen, Evidence of microplastic accumulation in agricultural soils from sewage sludge disposal, Sci. Total Environ., 2019.671,411-420. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2019.03.368.
54. Magnusson, K., Noren, F., 2014. Screening of Microplastic Particles in and Downstream a Wastewater Treatment Plant. IVL Swedish Environmental Research Institute.
55. Mahon, A.M., O'Conncll, B., Hcaly, M.G., O'Connor, L, Officer, R., Nash, R., Morrison, L., 2017. Microplastics in sewage sludge: cffccts of treatment. Environ. Sci. Technol. 2: 810 818. DOI: 10.1016/b978-0-12-812271 -6.00181-2.
56. Mintcnig, S.M., lnt-Vecn, 1., Lodcr, M.G.J., Primpkc, S., Gcrdts, G., 2017. Identification of microplastic in effluents of waste water treatment plants using focal plane arraybased micro-Fourier-transform infrared imaging. Water Res.:365-372. DOI: 10.1016/j.watres.2016.11.015.
57. GOSTR 54651-2011 Organic fertilizers based on sewage sludge. Specifications. M.: Standartinform, 2012, 18 p.
58. Chernyaeva, V. A., Teng, X., & Sergio. (2017). Study of agricultural waste treatment in China and Russia-based on the agriculture environment sustainable development. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 69, 012001. DOI: 10.1088/1755-1315/69/1/012001
59. Mamedov M.I. Structure and areas of protected ground in the world and global greenhouse technology: the future of food production. Russian vegetables. 2015;(3-4):64-69. DOI: 10.18619/2072-9146-2015-3-4-64-69.
60. B. Zhang, X. Yang, L. Chen, J. Chao, J. Teng and Q. Wang, Microplastics in soils: a review of possible sources, analytical methods, and ecological impacts. J. Chan. Tcchnol. Biotechnol., 2020. 95(8), 2052 ^2068. DOI: 10.1002/jctb.6334.
61. Wang, J., Luo, Y., Teng, Y., Ma, W., Christie. P., Li, Z., 2013a. Soil contamination by phthalate esters in Chinese intensive vegetable production systems with different modes of use of plastic film. Environ. Pollut.:265-273. DOI: 10.!0l6/j.envpol.2013.05.036.
62. Wu, M., Yang, C., Du, C., & Liu, H. (2020). Microplastics in waters and soils: Occurrence, analytical methods and ecotoxicological effects. Ecotoxicology and Environmental Safety, 202, 110910. DOI: I0.l016/j.ecoenv.2020.110910
63. UNW-DPC, 2013. Proceedings of the UN-Water project on the Safe Use of Wastewater in Agriculture. United Nations University, Bonn.
64. Corcoran, E., 2010. Sick water?-The central role of wastewater management in sustainable development: a rapid response assessment. United Nations Environment Programme; Arendal, Norway.
65. Ilartline, N. L„ Bruce, N. J., Karba, S. N., RufT, E. O., Sonar, S. U., & llolden, P. A. (2016). Microfiber Masses Recovered from Conventional Machine Washing of New or Aged Garments. Environmental Science & Technology, 50(21), 11532-11538. DOI: 10.102 l/acs.est.6b03045
66. Majcwsky, M., Bitter, H., Eichc, E., & Horn, H. (2016). Determination of mixoplastic polyethylene (PE) and polypropylene (PP) in environmental samples using thermal analysis (TGA-DSC). Science ofThe Total Environment, 568, 507 511. D01:10.1016/j.scitotenv.2016.06.017
67. Kilidi A.I., Chervyakov A.V., Kilidi H.l. Analysis of the state of wastewater in agriculture. Problems of modern integration processes and ways to solve them: Collection of articles on the results of the International Scientific and Practical Conference (Surgut, June 26, 2017). - Sterlitamak: AMI, 2017, p. 87-89.
68. Pankova, G. A., Rublevskaya, O. N., Leonov, L. V.. Evaluation of the qualitative composition of household wastewater on the example of St. Petersburg, Vodoochistka. Water treatment. Water supply. - 2015. - No. 12(96). - S. 46-53.
69. Sekudewicz, T., Dabrowska, A. M., & Syczewski, M. D. (2020). Microplastic pollution in surface water and sediments in the urban section of the Vistula River (Poland). Science ofThe Total Environment, 143111. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2020.143111.
70. Napper, T. E., Baroth, A., Barrett, A. C., Bhola, S., Chowdhury, G. W., Davies, B. F. R., ... Koldewev, H. (2021). The abundance and characteristics of microplastics in surface water in the transboundary Ganges River. Environmental Pollution, 274, 116348. DOI: 10.1016/j.envpol.2020.116348.
71. Kaurova Z. (2021). Content of microplastic particles in water in the upper and middle current of the Neva river. Norwegian Journal of Development of the International Science, (76-1), 3-5. doi: 10.24412/3453-9875-2021-76-1-3-5.
72. Fischer, E.K., Paglialonga, L., Czech, E., Tamminga, M., 2016. Microplastic pollution in lakes and lake shoreline sediments - a case study on Lake Bolsenaand Lake Chiusi (central Italy). Environ. Pollut.:648-657. DOI: 10.1016/j.envpol.2016.03.012.
73. Potential problems of the quality of water resources in the north-w est of the Russian Federation on the example of microplastic pollution / A. V. Guzeva, E. V. Ivanova. P. S. Zelenkovskiy, D. A. Tikhonova it Modern problems of hvdrometeorology and environmental monitoring in the CIS: Collection of abstracts of the International Scientific and Practical Conference dedicated to the 90th anniversary of the Russian State Hvdrometeorological University, St. Petersburg. October 22-24, 2020. - St. Petersburg: Russian State Hydrometeorological University, 2020. - P. 478-479.
74. Biritskaya S.A., Dolinskava E.M.. Teplvkh M.A. [et al.] Water pollution by microplastics above the littoral zone in the southern basin of Lake Baikal it Baikal Zoological Journal. - 2020.'- No. 2 (28). - S. 29-32.
75. Eriksen, M., Mason, S., Wilson. S., Box, C., Zellers, A., Edwards, W., ... Amato, S. (2013). Microplastic pollution in the surface waters of the Laurentian Great Lakes. Marine Pollution Bulletin, 77(1-2), 177-182. D01:10.1016/j.marpolbul.2013.10.007
76. Wik, A., Dave, G., 2009. Occurrence and effects of tire wear particles in the environment a critical review and an initial risk assessment. Environ. Pollut. 1: 1-11. DOI: 10.1016/j.envpol.2008.09.028.
77. Kreider, M. L., Panko, J. M., McAtee, B. L., Sweet, L. I., & Finley, B. L. (2010). Physical and chemical characterization of tire-related particles: Comparison of particles generated using different methodologies. Science of The Total Environment, 408(3), 652-659. DOI: 10.1016.j .scitotenv.2009.10.016.
78. Vlasov, A. V. Automobile tires as a source of environmental pollution with microplastics / A. V. Vlasov // Ecological, economic and technological aspects of sustainable development of the Republic of Belarus and the Russian Federation: coll. Articles III Intern, sci.-tech. conf. "Minsk Scientific Readings-2020", Minsk. December 3, 2020: in 3 volumes - Minsk: BSTIJ, 2021.-V. 1. - P. 291-294.
79. Bordoloi, S., Gupt. C. B.. & Sarmah, A. K. (2022). Exploring the theoretical effects of landfill based microplastic accumulation on the hydro-mechanical properties of porous soil media. Current Opinion in Environmental Science & Health, 100332. DOI: 10.1016/j.coesh.2022.100332.
80. Potapova F.. V. The problem of recycling plastic waste // Bulletin of the Baikal State University. - 2018. - T. 28. - No. 4. - S. 535-544.
81. Chemodin Yu. A. Analysis of the features of solid household waste management at the present stage in the Russian Federation and abroad // Moscow Economic Journal. - 2018. no. 5(1). - S. 200-205.
82. Zhang, Z., Su, Y., Zhu, J., Shi, J., Huang, H., & Xie, B. (2021). Distribution and removal characteristics of microplastics in different processes of the leachate treatment system. Waste Management, 120, 240 247. DOI: 10.1016/j.wasman.2020.11.025
83. Lwanga, E.H., Bcriot, N., Corradini, F. et al. Review of microplastic sources, transport pathways and correlations with other soil stressors: a journey from agricultural sites into the environment. Chem. Biol. Technol. Agric. 9, 20 (2022). DOI: 10.1186/s40538-021-00278-9.
84. Paramdeep, K. A. U. R., Singh, K., & Singh, B. (2022). Microplastics in soil: Impacts and microbial diversity and degradation. Pedosphere, 32(1), 49-60. DOI: 10.1016/S 1002-0160(21)60060-7.
85. Klein, M.. & Fischer, E. K. (2019). Microplastic abundance in atmospheric deposition within the Metropolitan area of Hamburg, Germany. Science of The Total Environment. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2019.05.405.
86. Wright, S. L., Ulke, J., Font, A., Chan. K. L. A., & Kelly, F. J. (2020). Atmospheric microplastic deposition in an urban environment and an evaluation of transport. Environment international. 136, 105411. DOI: 10.1016/j.envint.2019.105411.
87. J. N. Moller. M. G. J. Loder and C. Laforsch, Finding microplastics in soils: a review of analytical methods, Environ. Sci. Technol., 2020, 54(4), 2078 2090. DOI: I0.l021/acs.est.9b04618.
88. Yu, Y., & Flury, M. (2021). How to take representative samples to quantify microplastic particles in soil?. Science of The Total Environment, 784, 147166^001: 10.1016/j.scilotenv.2021.147166.
89. Weihrauch, C. (2019). Dynamics need space—A gcospatial approach to soilphosphorus' reactions and migration. Gcoderma,354, 113775. DOI: l0.1016.j.geoderma.20I9.05'025.
90. Mbachu, О.. Jenkins, G., Pratt. С., & Kaparaju. P. (2021). Enzymatic purification of microplastics in soil. MethodsX, 8. 101254. DOT: 10.1016/j.mex.2021.101254.
91. Qiu. Q., Tan, Z., Wang, J., Peng, J., Li, M., & Zhan, Z. (2016). Extraction, enumeration and identification methods for monitoring microplastics in the environment. Estuarine, Coastal and Shelf Science, 176, 102-109. DOI: 10.1016/j.ecss.2016.04.012.
92. Cole, M., Webb, H., Lindeque, P. et al. Isolation of microplastics in biota-rich seawater samples and marine organisms. Sei Rep 4, 4528 (2014). DOI: 10.1038/srcp04528.
93. Неггега, A., Garrido-Amador, P., Martinez, 1., Samper, M. D„ Lopez-Martinez, J., Gömez, M., & Packard, T. T. (2018). Novel methodology to isolate microplastics from vegetal-rich samples. Marine pollution bulletin, 129(1), 61-69. DOI: 10.1016/j.marpolbul.2018.02.015.
94. Almendros, G., & Gonzâlez-Vila, F. J. (1987). Degradative studies on a soil humin fraction—Sequential degradation of inherited humin. Soil Biology and Biochemistry, 19(5), 513-520. DOI: 10.1016/0038-0717(87)90093-9.
95. Crichton, E. M.. Noël, M., Gies, E. A., & Ross, P. S. (2017). A novel, density-independent and FTIR-compatible approach for the rapid extraction of microplastics from aquatic sediments. Analytical Methods, 9(9), 1419-1428. DOI: 10.1039/c6ay02733d.
96. Hurley, R. R.. Lusher, A. L., Olsen. M., & Nizzetto, L. (2018). Validation of a Method for Extracting Microplastics from Complex, Organic-Rich, Environmental Matrices. Environmental Science & Technology, 52(13), 7409-7417. DOI: 10.1021/acs.est.8b01517.
97. Scopetani, C., Chelazzi, D„ Mikola, J., Leiniö, V., Ileikkinen, R„ Cincinelli, A., & Pellinen, J. (2020). Olive oil-based method for the extraction, quantification and identification of microplastics in soil and compost samples. Science of The Total Environment, 733, 139338. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2020.139338.
98. Tagg, A. S., Harrison, J. P., Ju-Nam, Y., Sapp, M., Bradley, E. L., Sinclair, C. J., & Ojeda, J. J. (2017). Fcnton's reagent for the rapid and efficient isolation of microplastics from wastewater. Chemical Communications, 53(2), 372-375. DOI: 10.1039/c6cc08798a.
99. Khmelev V. N., Slivin A. N., Barsukov R. V. Application of high-intensity ultrasound in industry. - Center of ultrasonic techno, 2010.
100.Gong, C., & Jiang, J. (2015). Ultrasound coupled with Fenton oxidation pre-treatment of sludge to release organic carbon, nitrogen and phosphorus. Science of the Total Environment, 532,495-500. DOI: I0.4028/www.scientific.net/amm.768.506.
101.Zhang, S., Yang, X., Gertsen. H., Peters, P., Salânki, T., & Geissen, V. (2018). A simple method for the extraction and identification of light density microplastics from soil. Science of the Total Environment, 616, 1056-1065. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2017.10.213.
102.Quinn, В.. Murphy. F.. & Ewins, C. (2017). Validation of density separation for the rapid recovery of microplastics from sediment. Analytical Methods, 9(9), 1491-1498. DOT: 10.1039/c6ay02542k.
103.Liu, M., Song, Y., Lu, S., Qiu, R., Hu, J., Li. X., ... He, D. (2019). A method for extracting soil microplastics through circulation of sodium bromide solutions. Science of The Total Environment. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2019.07.144.
104.Fuller, S., & Gautam, A. (2016). A Procedure for Measuring Microplastics using Pressurized Fluid Extraction. Environmental Science & Technology, 50(11), 5774-5780. D0l:10.1021/acs.est.6b00816.
105.Mani, T., Frehland, S., Kalberer, A., Burkhardt-Holm, P., 2019. Using castor oil to separate microplastics from four different environmental matrices. Anal. Methods 11, 1788-1794. DOI: 10.1039/c8ay02559b.
106.Lares, M., Ncibi, M.C., Sillanpää, M., Sillanpää, M., 2019. lntercoinparison study on commonly used methods to detennine microplastics in wastewater and sludge samples. Environ. Sei. Pollut. Res. 26 (12), 12109-12122. DOI: 10.1007/sl 1356-019-04584-6.
107.Phuong, N. N.. Poirier, L., Lagarde, F.. Kamari, A., & Zalouk-Vergnoux, A. (2018). Microplastic abundance and characteristics in French Atlantic coastal sediments using a new extraction method. Environmental Pollution, 243, 228-237. DOI: 10.1016,(j.envpol.2018.08.032.
108.Grause, G., Kuniyasu, Y.. Chien, M. F., & Inoue, С. (2022). Separation of microplastic from soil by centrifiigation and its application to agricultural soil. Chemosp'here, 288, 132654. DOT: 10.1016/j.chemosphere.2021.132654.
109.W. Wang, J. Ge, X. Yu and H. Li, Environmental fate and impacts of microplastics in soil ecosystems: progress and perspective. Sei. Total Environ., 2019. 134841. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2019.134841.
110.M. R. Jung, F. D. I lorgen, S. V. Orski. С. V. Rodriguez, K. L. Beers, G. H. Balazs, el al„ Validation of A I R FT-IR to identify polymers of plastic marine debris, including those ingested by marine organisms. Mar. Pollut. Bull., 2018, 127, 704-716. DOI: 10.1016.-(j.marpolbul.2017.12.061.
11 l.Dioses-Salinas, D. C., Pizarro-Ortega, С. I., & De-la -Torre, G. E. (2020). A methodological approach of the current literature on microplastic contamination in terrestrial environments: Current knowledge and baseline considerations. Science of The Total Environment, 139164. doi: 10.1016/j.scitotenv.2020.139164.
112.R. Lenz, К. Enders, С. A. Stedmon, D. M. A. Mackenzie and T. G. Nielsen, A critical assessment of visual identification of marine microplastic using Raman spectroscopy for analysis improvement, Mar. Pollut. Bull., 2015, 100(1), 82-91. DOI: 10.10 l6/j.marpolbul.2015.09.026.
113.Dehaut, A., Hermabessiere, L., & Duflos, G. (2018). Current frontiers and recommendations for the study of microplastics in seafood. TrAC Trends in Analytical Chemistry. DOI: 10.1016/j.trac.2018.1 LOI 1
114.Eisentraut, P., Duemichen, E., Ruhl. A. S., Jekel, M., Albrecht, M., Gehde, M., & Braun, U. (2018). Two birds with one stone - fast and simultaneous analysis of microplastics: microparticles derived from thermoplastics and tire wear. Environmental Science & Technology Letters. DOT: 10.1021 /асs.est Iett. 8b00446
115.Lares, M., Ncibi, M. C., Sillanpää, M., & Sillanpää, M. (2018). Occurrence, identification and removal of microplastic particles and fibers in conventional activated sludge process and advanced MBR technology. Water Research, 133, 236-246. DOI: 10.1016/j.watres.2018.01.049
116.Gies, E. A., LeNoble, J. L., Noël, M., Elemadifar, A., Bishay, F., Hall, E. R„ & Ross, P. S. (2018). Retention of microplastics in a major secondary wastewater treatment plant in Vancouver, Canada. Marine Pollution Bulletin, 133, 553-561. doi:10.1016/j.marpolbul.2018.06.006.
117.Toapanta, T., Okoffo, E. D., Ede, S., O'Brien, S., Burrows, S. D., Ribeiro, F., ... & Thomas, К. V. (2021). Influence of surface oxidation on the quantification of polypropylene microplastics by pyrolysis gas chromatography mass spectrometry. Science of The Total Environment, 796, 148835. DOI: I0.l016/j.scitotenv.202l.l48835.
118.Fischer, M., & Scholz-Böttcher, В. M. (2019). Microplastics analysis in environmental samples-recent pyrolysis-gas chromatography-mass spectrometry method improvements to increase the reliability of mass-related data. Analytical methods, 11(18). 2489-2497. DOI: 10.1039/c9ay00600a.
119.Nuelle. M. T., Dekiff. J. H.. Remy, D., & Fries, E. (2014). A new analytical approach for monitoring microplastics in marine sediments. Environmental pollution, 184, Î61 -169. DOL 10.1016/j.envpol.2013.07.027.
120.Becker, R., Allmann, K., Sommerfeld, T., & Braun, U. (2020). Quantification of microplastics in a freshwater suspended organic matter using différent thermoanalytical methods - outcome of an interlaboratory comparison. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 104829. DO 1:10.1016/j.jaap.2020.104829
121.Gocdcckc, C., Dittmann, D., Eisentraut, P., Wicsncr, Y., Schartcl, В., Klack, P., & Braun, U. (2020). Evaluation of thermoanalytical methods equipped with evolved gas analysis for the detection of microplastie in environmental samples. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 152, 104961. DOI: 10.1016/j.jaap.2020.104961.
южно-сибирскии научный вестник
122.David, J., Steinmetz, Z., Kuéerík, .T.. & Schaumann, G. E. (2018). Quantitative Analysis of Poly(ethylene terephthalate) Microplastics in Soil via Thermogravimetry-Mass Spectrometry. Analytical Chemistry, 90(15), 8793-8799. DOI: 10.1021/acs.analcheni.8b00355.
123.Duemichen, F.., Braun, U., Sen/, R., Fabian, G., & Sturm, 11. (2014). Assessment ofa new method for the analysis ofdecomposition gases of polymers by a combining thermogravimetric solid-phase extraction and thermal desorption gas chromatography mass spectrometry. Journal of Chromatography A, 1354, 117 128. DOI: I0.1016/j.chroma.2014.05.057
124.Elcrt, A. M., Becker, R, Ducmichcn, E., Eiscntraut, P., Falkcnhagcn, J., Sturm, H., & Braun, U. (2017). Comparison of different methods for MP detection: What can we learn from them, and why asking the right question before measurements matters? Environmental Pollution, 231, 1256 1264. DOI: I0.1016/j.envpol.2017.08.074.
125.Yu, J., Wang, P., Ni, F., Cizdziel, J., Wu, D., Zhao, Q., & Zhou, Y. (2019). Characterization of microplastics in environment by thermal gravimetric analysis coupled with Fourier transform infrared spectroscopy. Marine Pollution Bulletin, 145, 153-160. DOI: 10.1016/j .marpolb'ul.2019.05.037.
126.Chouchene, K.. Nacci, T., Modugno, F., Castelvetro, V., & Ksibi, M. (2022). Soil contamination by microplastics in relation to local agricultural development as revealed by FT1R. ICP-MS and pyrolysis-GC/MS. Environmental Pollution, II9016. DOI: 10.1016/j.envpo 1.2022.119016.
127.Ye, Y., Yu, K., & Zhao, Y. (2021). The development and application of advanced analytical methods in microplaslics contamination detection: A critical review. Science of The Total Environment, 151851. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2021.151851.
128.0koffo, E. D.. Ribeiro, F„ O'Brien, J. W„ O'Brien, S., Tscharke, B. J., Gallen, M., ... Thomas, K. V. (2020). Identification and quantification of selected plastics in biosolids by pressurized liquid extraction combined with double-shot pyrolysis gas chromatography-mass spectrometry. Science of The Total Environment, 136924. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2020.136924.
129.Dierkcs, G., Lauschkc, T., Bechcr, S., Schumacher, H., Fôldi, C., & Ternes, T. (2019). Quantification of microplastics in environmental samples via pressurized liquid extraction and pyrolysis-gas chromatography. Analytical and Bioanalytical Chemistry. DOI: 10.1007/s00216-019-02066-9.
130.Paul, A., Wander. L., Becker, R., Goedecke, C., & Braun, U. (2018). High-throughput NIR spectroscopic (N1RS) detection of microplastics in soil. Environmental Science and Pollution Research. DOI: 10.1007/sl 1356-018-2180-2.
131.Corradini, F., Bartholomeus, H., Huerta Lwanga, E., Gertsen, H., & Geissen, V. (2019). Predicting soil microplastic concentration using vis-NTR spectroscopy. Science of The Total Environment, 650, 922-932. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2018.09.101
132.Du, C., Wu, J., Gong, J.. Liang, H.. & Li, Z. (2020). ToF-SlMS characterization of microplastics in soils. Surface and Interface Analysis. DOI: 10.1002/sia.6742
133.Steinmetz, Z., Kintzi, A., Muñoz, K., & Schaumann, G. E. (2020). A simple method for the selective quantification of polyethylene, polypropylene, and polystyrene plastic debris in soil by pyrolysis-gas chromatography/mass spectrometry. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 104803. DOI: 10.1016/j.jaap.2020.104803.
134.Shan, J., Zhao, J., Liu, L., Zhang, Y., Wang, X., & Wu, F. (2018). A novel way to rapidly monitor microplastics in soil by hyperspcctral imaging technology and chemometrics. Environmental Pollution, 238, 121 129. DOI: 10.1016/j.envpol.2018.03.026.
135. Perez, C. N., Carré, F., Hoarau-Belkhiri, A., Joris, A., Leonards, P. E., & Lamoree, M. H. (2022). Innovations in analytical methods to assess the occurrence of microplastics in soil. Journal of Environmental Chemical Engineering. 107421. DOI: 10.1016/j.jece.2022.107421.
136. Zhang, Z., Zhao, S., Chen, L.. Duan, C., Zhang, X., & Fang, L. (2022). A review of microplastics in soil: Occurrence, analytical meth-ods, combined contamination and risks. Environmental Pollution, 119374. DOI: I0.l0l6/j.envpol.2022.119374.
137. Zhou, Y., Wang, J., Zou, M., Jia, Z., Zhou, S., & Li, Y. (2020). Microplastics in soils: A review of methods, occurrence, fate, transport, ecological and environmental risks. Science of the Total Environment, 748, 141368. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2020.141368.
138. DUmichen, E., Eisentraut, P., Bannick, C. G., Barthel, A. K., Senz, R., & Braun, U. (2017). Fast identification of microplastics in complex environmental samples by a thermal degradation method. Chemosphere, 174, 572-584. DOI: 10.1016/j.chemospliere.2017.02.010.
139. Fu, W., Min, J., Jiang, W., Li, Y., & Zhang, W. (2020). Separa-tion, characterization and identification of microplastics and nanoplas-tics in the environment. Science of the total environment, 721, 137561. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2020.137561.
140. Fischer. M., & Scholz-Bottchcr, B. M. (2019). Microplastics analysis in environmental samples-recent pyrolysis-gas chromatog-raphy-mass spectrometry method improvements to increase the reliabil-ity of mass-related data. Analytical methods, 11(18), 2489-2497. DOI: 10.1039/C9AY00600A
Nos ova Anastasiia Olegovna - post-graduate student of the Center for Chemical Engineering, /TMO University, tel. 7(951)654-69-37. e-mail: mast225856%yandex. ru.
Uspenskaya Mayya Valerievna - Doctor of Technical Sciences, Professor, Director of the Center for Chemical Engineering, Director of the Bioengineering Research Center, ITMO University, tel. +7(921) 992-40-16, e-mail: mv_iispenskaya.aiitmo.ru.
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.