wejwej Вопросы экологииVoprosy Ecologii 3034-7319 Индивидуальный предприниматель Подколзин М.М. 195 ArticlesСтатьи Динамика аккумуляции микропластика в пресноводных экосистемах России: пространственно-временные закономерности и экологические последствияДинамика аккумуляции микропластика в пресноводных экосистемах России: пространственно-временные закономерности и экологические последствия Силакова Вера Владимировна vvsilakova@mail.ru Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС» 202315062023 13171Наука.МысльWorld Ecology Journal143 156 Copyright (c) 2025 2025 Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.

Микропластиковое загрязнение представляет серьезную экологическую угрозу для пресноводных экосистем во всем мире. Несмотря на возрастающее внимание к данной проблеме, пространственно-временные закономерности распространения микропластика в пресноводных экосистемах России, а также механизмы его воздействия на биоту остаются недостаточно изученными. В настоящем исследовании проведена комплексная оценка распределения, аккумуляции и экологических эффектов микропластиковых частиц в различных компонентах пресноводных экосистем России. Мониторинг 26 водоемов различного типа в пяти географических регионах России (2020-2023 гг.) выявил повсеместное присутствие микропластика с концентрациями от 0,15 до 11,73 частиц/л в поверхностных водах и от 17,8 до 432,6 частиц/кг в донных отложениях. Установлена положительная корреляция между уровнем антропогенной нагрузки и концентрацией микропластика (r = 0,78, p < 0,01). Идентифицированы основные типы полимеров (полиэтилен, полипропилен, полистирол) и их потенциальные источники. Экспериментальная оценка воздействия микропластика на представителей различных трофических уровней показала дозозависимые эффекты, включая снижение выживаемости, репродуктивные нарушения и изменения поведенческих реакций. Выявлена биоаккумуляция микропластика в тканях гидробионтов с коэффициентами накопления от 3,2 до 27,8. Моделирование переноса микропластика по трофическим цепям продемонстрировало возможность его биомагнификации на высших трофических уровнях с коэффициентами от 1,3 до 2,1. Разработана прогностическая модель распространения микропластика в пресноводных экосистемах, учитывающая гидрологические, климатические и антропогенные факторы. Полученные результаты имеют важное значение для оценки экологических рисков микропластикового загрязнения и разработки эффективных стратегий мониторинга и управления водными ресурсами в условиях возрастающей антропогенной нагрузки.

Microplastic pollution poses a serious environmental threat to freshwater ecosystems worldwide. Despite the increasing attention to this problem, the spatial and temporal patterns of the spread of microplastics in freshwater ecosystems of Russia, as well as the mechanisms of its impact on biota, remain insufficiently studied. This study provides a comprehensive assessment of the distribution, accumulation, and environmental effects of microplastic particles in various components of freshwater ecosystems in Russia. Monitoring of 26 reservoirs of various types in five geographical regions of Russia (2020-2023) revealed the widespread presence of microplastics with concentrations from 0.15 to 11.73 particles/l in surface waters and from 17.8 to 432.6 particles/kg in bottom sediments. A positive correlation has been established between the level of anthropogenic load and the concentration of microplastics (r = 0.78, p < 0.01). The main types of polymers (polyethylene, polypropylene, polystyrene) and their potential sources have been identified. An experimental assessment of the effects of microplastics on representatives of various trophic levels has shown dose-dependent effects, including reduced survival, reproductive disorders, and behavioral changes. Bioaccumulation of microplastics in the tissues of aquatic organisms with accumulation coefficients from 3.2 to 27.8 was revealed. Modeling of microplastic transport along trophic chains demonstrated the possibility of its biomagnification at higher trophic levels with coefficients from 1.3 to 2.1. A predictive model of the spread of microplastics in freshwater ecosystems has been developed, taking into account hydrological, climatic and anthropogenic factors. The results obtained are important for assessing the environmental risks of microplastic pollution and developing effective strategies for monitoring and managing water resources under increasing anthropogenic pressure.

Keywordsmicroplasticsfreshwater ecosystemsbioaccumulationenvironmental riskstrophic chainsКлючевые словамикропластикпресноводные экосистемыбиоаккумуляцияэкологические рискитрофические цепи microplastics freshwater ecosystems bioaccumulation environmental risks trophic chains issue-cover Baldwin A.K., Corsi S.R., Mason S.A. Plastic debris in 29 Great Lakes tributaries: relations to watershed attributes and hydrology // Environmental Science & Technology. 2016. Vol. 50. № 19. pp. 10377-10385. DOI: 10.1021/acs.est.6b02917. Dris R., Gasperi J., Rocher V., Saad M., Renault N., Tassin B. Microplastic contamination in an urban area: a case study in Greater Paris // Environmental Chemistry. 2015. Vol. 12. № 5. pp. 592-599. DOI: 10.1071/EN14167. Eerkes-Medrano D., Thompson R.C., Aldridge D.C. Microplastics in freshwater systems: a review of the emerging threats, identification of knowledge gaps and prioritisation of research needs // Water Research. 2015. Vol. 75. pp. 63-82. DOI: 10.1016/j.watres.2015.02.012. Eriksen M., Mason S., Wilson S., Box C., Zellers A., Edwards W., Farley H., Amato S. Microplastic pollution in the surface waters of the Laurentian Great Lakes // Marine Pollution Bulletin. 2013. Vol. 77. № 1-2. pp. 177-182. DOI: 10.1016/j.marpolbul.2013.10.007. Free C.M., Jensen O.P., Mason S.A., Eriksen M., Williamson N.J., Boldgiv B. High-levels of microplastic pollution in a large, remote, mountain lake // Marine Pollution Bulletin. 2014. Vol. 85. № 1. pp. 156-163. DOI: 10.1016/j.marpolbul.2014.06.001. Horton A.A., Walton A., Spurgeon D.J., Lahive E., Svendsen C. Microplastics in freshwater and terrestrial environments: Evaluating the current understanding to identify the knowledge gaps and future research priorities // Science of the Total Environment. 2017. Vol. 586. pp. 127-141. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2017.01.190. Jambeck J.R., Geyer R., Wilcox C., Siegler T.R., Perryman M., Andrady A., Narayan R., Law K.L. Plastic waste inputs from land into the ocean // Science. 2015. Vol. 347. № 6223. pp. 768-771. DOI: 10.1126/science.1260352. Koelmans A.A., Besseling E., Foekema E., Kooi M., Mintenig S., Ossendorp B.C., Redondo-Hasselerharm P.E., Verschoor A., van Wezel A.P., Scheffer M. Risks of plastic debris: unravelling fact, opinion, perception, and belief // Environmental Science & Technology. 2017. Vol. 51. № 20. pp. 11513-11519. DOI: 10.1021/acs.est.7b02219. 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 // Science of the Total Environment. 2018. Vol. 619-620. pp. 1-8. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2017.11.103. Li J., Liu H., Chen J.P. Microplastics in freshwater systems: A review on occurrence, environmental effects, and methods for microplastics detection // Water Research. 2018. Vol. 137. pp. 362-374. DOI: 10.1016/j.watres.2017.12.056. Lusher A.L., McHugh M., Thompson R.C. Occurrence of microplastics in the gastrointestinal tract of pelagic and demersal fish from the English Channel // Marine Pollution Bulletin. 2013. Vol. 67. № 1-2. pp. 94-99. DOI: 10.1016/j.marpolbul.2012.11.028. McCormick A., Hoellein T.J., Mason S.A., Schluep J., Kelly J.J. Microplastic is an abundant and distinct microbial habitat in an urban river // Environmental Science & Technology. 2014. Vol. 48. № 20. pp. 11863-11871. DOI: 10.1021/es503610r. Mintenig S.M., Int-Veen I., Löder M.G.J., Primpke S., Gerdts G. Identification of microplastic in effluents of waste water treatment plants using focal plane array-based micro-Fourier-transform infrared imaging // Water Research. 2017. Vol. 108. pp. 365-372. DOI: 10.1016/j.watres.2016.11.015. Scherer C., Brennholt N., Reifferscheid G., Wagner M. Feeding type and development drive the ingestion of microplastics by freshwater invertebrates // Scientific Reports. 2017. Vol. 7. Article 17006. DOI: 10.1038/s41598-017-17191-7. Wagner M., Scherer C., Alvarez-Muñoz D., Brennholt N., Bourrain X., Buchinger S., Fries E., Grosbois C., Klasmeier J., Marti T., Rodriguez-Mozaz S., Urbatzka R., Vethaak A.D., Winther-Nielsen M., Reifferscheid G. Microplastics in freshwater ecosystems: what we know and what we need to know // Environmental Sciences Europe. 2014. Vol. 26. Article 12. DOI: 10.1186/s12302-014-0012-7.