(Доклад на Парламентских слушаниях в Государственной Думе РФ 06.04.2023 г.)
Кулагин Б.П., к.т.н.
В 2016 году Всемирный экономический форум обнародовал пугающий прогноз: к 2040 году в океане будет столько же пластикового мусора, сколько и гидробионтов, то есть всех живых организмов, обитающих в водной среде.
На слайдах (Слайдах 2 и 3) показан вид акваторий пластиковых островов и современная картина превращения тропического рая в мусорный, которая не является уникальной для Кокосовых островов.
К 2025 году число мусора, загрязняющего Мировой океан и острова, увеличится на порядок.
Особую опасность представляет загрязнение акваторий морей и Мирового океана пластиковыми отходами, сформированными в виде волокон и гранул микропластика, размером порядка 5 мм и менее.
На карте (Слайд 4) дано распределение пластиковых отходов в Мировом океане, на котором показано, что наиболее загрязненными местами являются Северные части Тихого и Атлантического океанов, а также Индийский океан, где скапливаются частицы микропластика размером от 1 до 5 мм.
«Микропластик – более опасная угроза по сравнению с обычным мусором.
Он гораздо быстрее мигрирует в окружающей среде и из одних организмов в другие. Это приводит к сильной фрагментации материала: если мусорные пятна формируются более-менее в одном месте, то микропластик как бы размазан по планете тонким слоем.
Микропластик подразделяют на первичный и вторичный.
Первичный микропластик представляет собой волокна, добавляемые в состав синтетической одежды.
При трении о поверхности или стирке тысячи волокон отделяются от нее, «повисая» в воздухе или смываясь в канализацию. Одна Великобритания, таким образом, генерирует 5900 тонн микропластика в год, утверждает The Guardian.
Второй по значимости источник, представляет частицы искусственного каучука от покрышек, которые каждый автомобиль оставляет по 20 граммов на 100 км пути. Вдобавок машины стирают с дорог разметку, в составе которой также содержится пластмасса.
За производство пластиковой «пыли» ответственна также и косметическая промышленность.
Скрабы и шампуни, помада, зубная паста – везде добавлены синтетические блестки, ароматизаторы, стабилизаторы, которые являются основой пластикового мусора, разбросанного по берегам акваторий Мирового океана, безрадостная картина которого показана на Слайде 5.
Человек как вершина пищевой цепи неизбежно должен был получить свою «дозу» микропластика. Первое экспериментальное подтверждение того, что мы поглощаем собственный мусор, было получено недавно. Ученые из Медицинского университета Вены (Австрия) проанализировали образцы продуктов жизнедеятельности восьми добровольцев из разных стран и во всех нашли искомые крупицы: в среднем по 20 штук на каждые 10 граммов биоматериала.
У каждого из нас нет ни малейшего шанса избежать ежедневного попадания пластика в свой рацион. В сентябре 2017- года появилось исследование образцов водопроводной воды из 14 стран, заказанное ассоциацией журналистов Orb Media.
Главный вывод – очистные сооружения не в состоянии задержать кусочки микропластика: более 80% проб оказались положительными (72% в Западной Европе, 94% в США).
На слайде (Слайд 6) показаны основные типы пластиков и их условные обозначения, а также их применения, которое доказывает, что человеческая жизнь практически находится внутри пластикового мира, который проник уже во все сферы его жизнедеятельности.
В результате этой жизнедеятельности 93% всего мусора в Мировой океан попадает с течением рек.
Десять рек: Янцзы (сбрасывает в Желтое море примерно 1,5 млн. метрических тонн пластиковых отходов в год), Желтая, Хай, Жемчужина, Амур, Меконг, Инд и Ганг в Азии, а также Нигер и Нил сбрасывают в Мировой океан львиную долю всего пластикового и микропластикового мусора (Слайд 7).
Насколько опасен микропластик?
Как показали исследования на животных, частицы размером менее 50 микрон (миллионной части метра) могут проникать через стенки кишечника в кровь и внутренние органы. При этом морские млекопитающие, погибшие от инфекционных заболеваний, содержали гораздо больше частиц микропластика, чем те, которые погибли от иных причин, подметили ученые из Плимутской лаборатории.
А в Австрийском обществе гастроэнтерологии предположили, что «поедание» микропластика связано с участившимися случаями рака толстой кишки у молодежи.
На слайде (Слайд 8) показаны частицы микропаластика, которые проникают в наши сельскохозяйственные культуры через трещины на корнях культур салата и пшеницы, которые могут также поглощать микропластик из окружающей почвы и воды, а затем попадать в мясо и молочные продукты.
Выводы доклада Центра международного экологического права «Пластик и здоровье: реальная цена пластиковой зависимости» неутешительны: авторы выявили 4 тыс. потенциально опасных химических соединений, из них детально проанализировали 1 тыс. из которых 148 определили как очень опасные.
По мнению российских экологов: «Исследования в этой сфере только начинаются, нынешние работы больше преследуют цель обратить всеобщее внимание на проблему. Другой вопрос: стоит ли сидеть, сложа руки, дожидаясь, пока все будет доказано?
Синтетических, композитных материалов сотни, чтобы проследить степень воздействия каждого из них в долгосрочной перспективе, могут понадобиться десятилетия. А сколько пластика за это время будет выброшено? Даже без исследований, очевидно, что пластиковая проблема становится вызовом для биологического разнообразия планеты.
Не решать ее невозможно».
Чем же занимается «прогрессивное Человечество» в борьбе с надвигающейся угрозой пластиковой Катастрофы?
Справедливости ради необходимо сказать, что пластиковый мусор вредит и экономике: Евросоюз ежегодно теряет из-за него до 695 млн. евро (оценка Европарламента), мир – до $8 млрд. (оценка ООН; включены убытки в сфере рыболовства, туризма и стоимость очистных мероприятий). В результате все большее число стран ограничивают оборот полимерной продукции: по данным прошлогоднего отчета ООН, различные запреты ввели более 50 стран.
Например, в августе 2018 года власти Новой Зеландии объявили «вне закона» полиэтиленовые пакеты в магазинах, причем основой для решения послужила петиция, подписанная 65 тысячами жителей страны. В США пакеты запрещены на Гавайях, трубочки для напитков – в Сан-Франциско и Сиэтле, вскоре комплексный запрет на одноразовый пластик вступит в силу во всей Калифорнии.
В Великобритании в рамках 25-летней экологической программы продажу полиэтилена обложили специальным налогом – по нескольку пенсов с каждого пакета. А покойная королева Елизавета II показывала подданным пример, запрещая одноразовую посуду в своих резиденциях.
Также бой пластику объявила вся Европа: Брюссель принял «Пластиковую стратегию», с 2021 года запрещающую хождение в ЕС одноразовых стаканов и тарелок, всевозможных трубочек и палочек. Для не имеющей заменителей продуктовой упаковки предписано к 2025 году на четверть сократить объем ее использования.
Власти ЕС пошли еще дальше: Европейское химическое агентство выступило с законопроектом против первичного микропластика, который должен вывести из легального оборота 90% источников синтетических волокон. По предварительным подсчетам, в случае принятия документа (пока его изучают эксперты), косметической индустрии Европы придется изменить более 24 тыс. формул, недополучив как минимум 12 млрд. евро доходов.
Стараются не отставать от Запада азиатские страны: Шри-Ланка настроена бороться с пенопластом, Вьетнам обложил налогом пакеты, Южная Корея полностью запретила их продажу в супермаркетах. Особенно амбициозную цель провозгласила Индия, пообещавшая устранить весь одноразовый пластик в стране до 2022 года.
Засильем полиэтилена озаботились даже в Африке: он попал под дисквалификацию в Марокко, Эритрее, Камеруне, ЮАР.
Как отмечается в докладе ООН, в некоторых странах запреты выглядят непоследовательными или же у местных властей не хватает ресурсов проследить за их исполнением. В результате расцветает нелегальный рынок пластика.
Наибольшая проблема, по мнению экспертов, состоит в том, что у загрязнения нет границ: мусор, выброшенный в Москву-реку, рано или поздно окажется в Мировом океане. К тому же генерирующие микропластик производства в случае запрета в одних странах переедут туда, где подобных законов нет, и продолжат работу. Следовательно, локальных ограничений недостаточно, нужна международная нормативная база.
Однако многие страны до сих пор не проявили внимания к проблеме, и Россия – одна из них. В нашей стране был лишь один случай «поражения в правах» одноразового пластика: в июле 2018 года власти Ленинградской области запретили применять его на культурно-массовых мероприятиях в регионе. Регулирование пластика на федеральном уровне отсутствует, нет даже нормативов по допустимой концентрации микропластика в воде.
При этом законодательные предпосылки к ограничению одноразовых изделий имеются: в федеральном законе № 89-ФЗ «Об отходах производства и потребления» от 24 июня 1998 года в качестве приоритетов госполитики в мусорном вопросе обозначены «максимальное использование исходных сырья и материалов» и «предотвращение образования отходов».
«Этих фраз достаточно, чтобы выстраивать в стране безотходную экономику. Но эти приоритеты не реализуются.
Ни одно природоохранное ведомство – Минприроды, Минпромторг, Росстандарт – не берет на себя разработку конкретных мер популяризации многооборотной упаковки среди населения и юрлиц. Никто не стимулирует поэтапный вывод из обращения неперерабатываемой тары и упаковки немедицинского назначения. Вместо этого поддержку находит менее приоритетное, согласно закону, направление – мусоросжигание, вокруг которого развернулась активная лоббистская деятельность, ведущая к усугублению мусорного кризиса».
По мнению специалистов, столь же малоэффективно другое «простое решение» – замена пластиковых пакетов бумажными. «Нужно оценивать в комплексе, какой ущерб природе наносит производство того или иного типа упаковки. Подсчитано, что полная замена полиэтиленовых пакетов на бумажные в России увеличит площадь лесных вырубок на 15%. Готово ли к этому наше лесное хозяйство?»
Не стоит, по мнению экспертов, обольщаться проектом по сбору и переработке пластикового мусора, приведенного на слайде (Слайд 9).
Голландский стартап The Ocean Cleanup решил очистить Тихоокеанское мусорное пятно. Из Сан-Франциско в океан двинулась плавучая установка – 600 метровая U-образная труба с подводным «ковшом» для улавливания частиц, представляющая собой обычное боновое заграждение с улавливающей сетью.
Экологи скептически оценили деятельность предложенного пассивного океанического «дворника», резонно отмечая, что эта технология микропластик он все равно не соберет, а повредить живым организмам очень даже может.
Не так давно в прессе появилась информация о возможности электролитического разложения микропластика, предложенного канадскими учеными (слайд 10).
По мнению авторов технологии: "Используя электроды, мы генерируем гидроксильные радикалы (*OH), которые атакуют микропластики. Этот процесс экологически безопасен: он расщепляет частицы на молекулы CO₂ и воды, которые не токсичны для экосистемы".
Под действием электрического тока электролит, смешавшийся с микропластиком, за час электролиза уменьшает содержание микропластика в воде более чем вдвое.
В нашей стране самые высокие концентрации микропластиковых частиц были зарегистрированы в Балтийском море, что связано с высокой концентрацией объектов жизнедеятельности человека, расположенных на его берегах и входящих в число передовых экономически развитых стран.
Эти страны нельзя упрекнуть в отсутствии современных очистных сооружений, которых, как выясняется, оказывается недостаточно.
На слайде (Слайд 11) показано распределение, полученное в результате отбора проб воды на микропластик в рамках всемирной гонки «Ocean Race» в 2019 г.
Концентрации микропластика, указанные в частицах/м3, показали, что их наибольшие значения имеют побережья Литвы, Норвегии, Франции, Финского залива, а также, район Гибралтара в Средиземном море.
Для комплексного и радикального решения проблемы пластикового загрязнения авторами доклада предлагается:
Применение технологии Многофункционального балластируемого полупогруженного катамарана (МБПК) для сбора и очистки от пластика и микропластика акваторий морей и всего Мирового океана.
Занимаясь вопросами продвижения концепта Авианесущего балластируемого полупогруженного катамарана (АБПК) и идеи применения концепта МБПК двойного назначения, авторами настоящего доклада была предложена концепция гражданского применения этого «изделия» в экологических задачах.
Идею фильтрации микропластиковых волокон подсказала сама Природа.
На слайде (слайд 12) показан «цедильный аппарат» усатых китов, отделяющий мелкий криль от воды с использованием механической фильтрации с помощью китового уса.
Использование этой природной подсказки в сочетании с технологией электролитического разложения микропластика на СО2 и воду, открывает возможность значительно повысить производительность и эффективность очистки Мирового океана с применением специального корабля экологического назначения на «шасси» МБПК.
Схема применения МБПК экологического назначения показана на слайде (Слайд 13).
При глиссировании с дифферентом на корму порядка 4-5 градусов механические фильтры, ориентированные на фильтрацию пластикового мусора различного размера, и его разделения, вплоть до микропластиковых волокон диаметром 10 микрометров и длиной 5-20 мм, производится отбор и перемещение отходов в сортировочные мусоросборники для их последующей концентрации и утилизации.
При этом утилизация микропластика может быть комплексной и включать, как механический способ концентрации и более компактной упаковки, так и, упомянутый выше, электролитический метод разложения микропластика различного происхождения на СО2 и воду.
Необходимо отметить, что рассматриваемая технология МБПК является продолжением и одной из модификаций полупогруженного катамарана типа SWATH (Small Waterplane Area Twin Hull), предложенного выдающимся канадским инженером Фредериком Кридом.
Один из его вариантов для 3D-моделирования МБПК показан на слайде (Слайд 14).
Предложенный авторами вариант полупогруженного катамарана, который обладает отличительной от прототипа (SWATH) функциональной возможностью балластирования в режиме глиссирования, позволяет использовать МБПК в качестве носителя тяжелых гидросамолетов амфибийного класса типа А-40 и Бе-200.
Такая возможность обеспечивает длительное автономное применение МБПК при практически любых погодных условиях в дальней морской и океанской зоне, вдали от стационарных пунктов базирования.
На слайде (Слайд 15) показана 3D – модель МБПК/ MBSSC (Multifunctional ballasted semi-submerged catamaran), с помощью которой были проведены исследования прочностных характеристик мостовой конструкции корабля, определяющая необходимые требования к материалам и всему конструктиву, обеспечивающие длительное пребывание МБПК в акваториях Мирового океана и многолетнее его применение вдали от стационарных пунктов базирования.
Одним из результатов моделирования МБПК, является определение важных параметров для заданных нагрузок верхней и нижней палуб, показывающие: горизонтальное смещение подповерхностных понтонов будет составлять 0,675 м на плече в 100 метров, а прогиб арки его мостовой конструкции под нагрузкой 20 000 тонн, по вертикальной оси, не превысит 0,323 м (Слайд 16).
Полученные данные доказывают возможность длительного автономного срока эксплуатации МБПК без захода в порты, включая порты недружественных стран …
Авторами также рассматривалась возможность создания МБПК для применения в условиях ледовых полей, в Арктике и Антарктике.
Варианты концептов МБПК обычного и арктического исполнения показаны на слайде (Слайд 17).
Заключение.
1. Проблема и опасность загрязнения Мирового океана и экосистем пластиковыми и, особенно, микропластиковыми отходами, связанная с жизнедеятельностью человека, не в полной мере осознается Мировым сообществом и его профильными организациями, как надвигающаяся мировая катастрофа, соизмеримая с ядерной, по масштабам и последствиям.
2. Пришло время проинформировать Мировое сообщество о существовании российского предложения по активной ликвидации пластиковых и микропластиковых загрязнений акваторий морей и Мирового океана, оказывающих крайне негативное воздействие на будущее развитие человека и его выживание, как Вида, с применением специальных кораблей дальней морской и океанской зоны типа МБПК.
3. Применение предложенных методов фильтрации и сбора пластиковых и микропластиковых отходов, для стационарного использования в устьях рек, позволит поставить активный барьер на пути источников загрязнения Мирового океана.
4. Решение глобальной экологической задачи по очистке акваторий морей и Мирового океана от пластиковых и микропластиковых отходов может более эффективно проводиться с использованием ресурсов всего Мирового сообщества и привлечением активности на уровне исполнительной и законодательной властей РФ, включая создание постоянно действующей Рабочей группы в ГД ФС РФ по обозначенной тематике.
5. Предлагается обратиться с изложенной выше инициативой в Совет Безопасности Российской Федерации для организации её межведомственного рассмотрения, имея в виду потенциально значимый позитивный международный резонанс предложенной тематики, направленной также и на повышение имиджа Российской Федерации на международной арене.
Благодарим за внимание!