Не ограничиваясь микропластиком: хлопок и синтетические микроволокна влияют на поведение и рост водных организмов

В то время как в последние годы микропластику уделялось значительное внимание из-за его негативного воздействия на окружающую среду, новое исследование ученых Университета штата Орегон показало, что микроволокна из синтетических материалов, а также хлопка влияют на поведение и рост водных организмов.

«Мы пытаемся немного сместить повествование, потому что так много внимания уделяется только пластику, но на самом деле нам нужно больше сосредоточиться на микроволокнах всех типов», — сказала Сюзанна Брандер, доцент и экотоксиколог. штат Орегон. «Мы видим, что даже хлопок, хотя и оказывает меньшее влияние, чем синтетические материалы, все же влияет на рост и поведение изучаемых нами организмов».

Исследование, опубликованное на этой неделе в журнале Границы морской науки, выпускается во время повышенного внимания к регулированию микроволокон. Как и микропластик, микроволокна вызывают озабоченность, поскольку ученые все чаще обнаруживают их в пробах воды и обнаруживают, что они оказывают неблагоприятное воздействие на организмы и экосистемы.

Недавно в штате Орегон был внесен законопроект, согласно которому новые стиральные машины, продаваемые в штате, должны быть оснащены системой фильтрации из микрофибры. Франция недавно одобрила аналогичную меру, и несколько других стран, штатов и провинций рассматривают законопроекты. Связанное с этим исследование, проведенное в Канаде в 2021 году, показало, что фильтры для стиральных машин сокращают выбросы микроволокна.

Брандер, изучающий реакцию водных организмов на стрессовые факторы окружающей среды, считает, что можно принять и другие меры для уменьшения выброса микроволокон, в том числе повысить экологичность одежды, чтобы она меньше линяла, и принять законы, которые потребуют наличия фильтров как в стиральных, так и в сушильных машинах. . Предыдущие исследования показали, что сушилки являются недооцененным источником выбросов микроволокон в окружающую среду.

«Решение не в том, чтобы прекратить использование хлопка, а в том, чтобы лучше осознавать и лучше контролировать выпуск волокон», — сказал Брандер.

Для нового исследования лаборатория Брандера при поддержке лаборатории Стейси Харпер, профессора токсикологии и экологической инженерии в штате Орегон, создала образцы микрофибры разных размеров из веревок из хлопка, полиэстера и полипропилена, которые обычно встречаются в прибрежных водах, в том числе в диких организмах, таких как морской окунь и зоопланктон, которые изучают студенты Брандера.

Затем исследователи подвергли личинок и молодь внутренних креветок серебристых и мизид, являющихся модельными организмами для эстуариев и прибрежных экосистем, трем типам микроволокон при трех концентрациях и разных уровнях солености, предназначенных для имитации условий в эстуарии, и измерили поведенческие реакции, рост и потребление пищи. уровней в обоих организмах.

Среди их выводов:

• Хлопок не влиял на рост серебристых рыб, но уменьшал рост мизид при двух более низких значениях солености. Это открытие удивило Брандера, который думал, что исследователи обнаружат влияние на рост обоих организмов или ни одного, а не только одного. Она предположила, что открытие может быть результатом того, что атерины лучше расщепляют хлопок, чем креветки.
• Синтетические волокна уменьшили рост обоих организмов всего за несколько дней воздействия.
• Полиэстер и полипропилен в большей степени, чем хлопок, влияли на поведение обоих организмов. Брандер считает, что это может быть связано с остаточными химическими веществами на полиэстере и полипропилене, которые могут остаться, несмотря на то, что исследователи промывали микроволокна.
• Хлопок не был обнаружен в пищеварительном тракте серебристолобых, однако полиэстер и полипропилен были обнаружены в желудке и слизистой оболочке кишечника серебристобоких. Ни один из типов волокон не был обнаружен у креветок-мизид.
• Хлопок больше влиял на поведение обоих организмов при более высокой солености, тогда как полиэстер и полипропилен больше влияли на поведение при более низкой солености. Это может быть связано с разницей в плотности различных материалов, что влияет на то, как долго они остаются во взвешенном состоянии.

«В образцах окружающей среды обнаруживается все больше микроволокон, и нам действительно необходимо определить риск, связанный с ними, особенно на чувствительных ранних стадиях жизни организмов», — сказал Харпер. «Это исследование и другие начинают делать это, но необходимы дополнительные исследования».

Харпер и Брандер работают в Колледже сельскохозяйственных наук штата Орегон. Харпер также работает в инженерном колледже. Этим исследованием руководила Самрин Сиддики, бывший научный сотрудник лаборатории Брандера. Также внесли свой вклад аспиранты Сара Хаттон и Джон Диккенс, а также техник Эмили Педерсен.