Физические и динамические свойства частиц морского микропластика и их перенос в бассейне с вертикальным и горизонтальным градиентом солёности на примере Балтийского моря

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 15-17-10020

НазваниеФизические и динамические свойства частиц морского микропластика и их перенос в бассейне с вертикальным и горизонтальным градиентом солёности на примере Балтийского моря

Руководитель Чубаренко Ирина Петровна, Доктор физико-математических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт океанологии им. П.П. Ширшова Российской академии наук , г Москва

Конкурс №7 - Конкурс 2015 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований с привлечением молодых исследователей»

Область знания, основной код классификатора 07 - Науки о Земле; 07-501 - Физика океана

Ключевые слова морской микропластик, физические и динамические свойства, транспорт, стратифицированный бассейн, эстуарий, численное моделирование, NEMO, MyOcean, Балтийское море

Код ГРНТИ37.25.33

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Исследованиями последних лет доказана повсеместная распространённость антропогенных полимеров с продолжительным периодом деградации в морях Мирового океана – от Арктики до Антарктики, от поверхности до донных осадков. Наиболее экологически опасными из-за потенциального влияния на живые организмы считаются микрочастицы, перенос которых в морской среде зависит от их конкретных свойств и поэтому крайне труден в описании. Данный проект направлен на исследование физических характеристик и динамических свойств частиц микропластика, собранного в водной толще и донных осадках собственно Балтийского моря, разработку и интеграцию дополнительного программного блока в численную гидродинамическую модель (NEMO), воспроизводящего транспорт частиц с такими характеристиками в бассейне с вертикальным и горизонтальным градиентом плотности, и приложение этого инструмента к изучению процесса переноса, структуры транспорта, потенциальных мест накопления микропластика в Балтийском море. В отличие от большинства существующих моделей переноса примеси, предполагается возможность задания не только характерных свойств частиц, но и их зависимости от времени (возраста частицы). Впервые будут исследованы вопросы транспорта и осаждения морского микропластика при различных режимах вертикального перемешивания (зимняя вертикальная конвекция / летняя устойчивая стратификация), возможность концентрации в области термо- и халоклина, особенности структуры переноса в терминах различных пространственно-временных масштабов (с общей термохалинной циркуляцией, сезонными и синоптическими механизмами).

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Есюкова Е.Е., Чубаренко И.П. Скорости оседания частиц микропластика в морской среде Труды 58-й научной конференции МФТИ «Современные проблемы фундаментальных и прикладных наук», Том 1., С. 86-87. (год публикации - 2015)

2. Исаченко И.А., Василькин В.О., Гриценко В.А. Исследование скорости распространения конечного объема жидкости по склону дна Естественные и технические науки, №11, стр. 248-253 (год публикации - 2015)

Публикации

1. Хатмуллина Л.И., Есюкова Е.Е. Accumulation of plastic fragments and microplastics on the beaches in the South-East Baltic Sea. Proceedings of International Conference "Managing risks to coastal regions and communities in a changing world" (EMECS'11 - SeaCoasts XXVI, St. Petersburg, 22-27.08.2016). Moscow, RIOR Publ. (год публикации - 2016)

2. Зобков М.Б., Есюкова Е.Е. Микропластик в морской среде: обзор методов отбора, подготовки и анализа проб воды, донных отложений и береговых наносов Океанология (год публикации - 2017)

3. Есюкова Е.Е. Plastic pollution on the Baltic beaches of the Kaliningrad region, Russia Marine Pollution Bulletin (год публикации - 2016)
10.1016/j.marpolbul.2016.10.001

4. Чубаренко И.П., Багаева М.А. Baltic amber migrations as a model of microplastics behavior in the sea coastal zone Proceedings of International Conference "Managing risks to coastal regions and communities in a changing world" (EMECS'11 - SeaCoasts XXVI, St. Petersburg, 22-27.08.2016). Moscow, RIOR Publ. (год публикации - 2016)

5. Багаев А.В., Чубаренко И.П. An approach to parameterization of coastal sources of microplastics particles in numerical models Proceedings of International Conference "Managing risks to coastal regions and communities in a changing world" (EMECS'11 - SeaCoasts XXVI, St. Petersburg, 22-27.08.2016). Moscow, RIOR Publ. (год публикации - 2016)

6. Степанова Н.Б. Vertical thermo-haline structure of the Baltic sea cold intermediate layer Geophysical Research Abstracts, Том 18, EGU2016-388-2 (год публикации - 2016)

7. Хатмуллина Л.И., Исаченко И.А. Settling velocity of microplastic particles of regular shapes Marine Pollution Bulletin (год публикации - 2016)
10.1016/j.marpolbul.2016.11.024

8. Исаченко И.А., Хатмуллина Л.И., Чубаренко И.П. Settling velocity of marine microplastic particles: laboratory tests Geophysical Research Abstracts, Том 18, EGU2016-6553 (год публикации - 2016)

9. Степанова Н.Б., Мизюк А.И Элементы структуры ХПС Балтийского моря – натурные и модельные данные. Тезисы 59-й научной конференции МФТИ (год публикации - 2016)

10. Чубаренко И.П. Microplastics migrations in sea coastal zone: Baltic amber as an example MICRO 2016. Fate and Impact of Microplastics in Marine Ecosystems. From the Coastline to the Open Sea, Т.1, С.16 (год публикации - 2016)

11. Мизюк А.И., Багаев А.В. Транспорт микропластиковых волокон в Балтийском море: результаты численного моделирования Тезисы докладов научной конференции «Мировой океан: модели, данные и оперативная океанология», Севастополь, 26 – 30 сентября 2016 г., Севастополь: ФГБУН МГИ, страница 29 (год публикации - 2016)

12. Багаев А.В. Постановка задачи численного моделирования: параметризация берегового источника микропластика Сборник материалов молодёжной научной конференции «Комплексные исследования морей России: оперативная океанография и экспедиционные исследования», страницы 369−374 (год публикации - 2016)

13. Хатмуллина Л.И., Исаченко И.А., Чубаренко И.П., Есюкова Е.Е. Experimenting on settling velocities of negatively buoyant microplastics Abstract book. EMECS’11 – Sea Coasts XXVI Joint Conference. St Petersburg, Russia. August 22-27, 2016., Т.1, С.181 (год публикации - 2016)

14. Зобков М.Б., Есюкова Е.Е. Microplastics in Baltic Bottom Sediments: quantification procedures and first results Marine Pollution Bulletin (год публикации - 2016)

15. Багаев А.В., Чубаренко И.П. An approach to parameterization of coastal sources of microplastics particles in numerical models Abstract book. EMECS’11 – Sea Coasts XXVI Joint Conference. St Petersburg, Russia. August 22-27, 2016, Т.1, С.178 (год публикации - 2016)

16. Багаев А.В., Чубаренко И.П., Мизюк А.И., Зобков М.Б., Есюкова Е.Е., Исаченко И.А., Степанова Н.Б. Development of interdisciplinary model of microplastics transport and transformation in the Baltic Sea. Geophysical Research Abstracts, Том 18, EGU2016-5014-1 (год публикации - 2016)

17. Есюкова Е.Е., Багаева М.А., Чубаренко Н.Б. Qualitative and quantitative composition of microplastics particles during the expeditionary measurement program in the South-Eastern Baltic Sea Geophysical Research Abstracts, Том 18, EGU2016-5892-1 (год публикации - 2016)

18. Исаченко И.А., Хатмуллина Л.И., Чубаренко И.П. Experimenting on settling velocity of cylindrical microplastic particles MICRO 2016. Fate and Impact of Microplastics in Marine Ecosystems. From the Coastline to the Open Sea, Т.1, С.126 (год публикации - 2016)

19. Чубаренко И.П., Багаев А.В., Зобков М.Б., Есюкова Е.Е. On some physical and dynamical properties of microplastic particles in marine environment Marine Pollution Bulletin, Том 108, выпуск 1-2, страницы 105-112 (год публикации - 2016)
10.1016/j.marpolbul.2016.04.048

20. Чубаренко И.П., Багаева М.А. Baltic amber migrations as a model of microplastics behavior in the sea coastal zone Abstract book. EMECS’11 – Sea Coasts XXVI Joint Conference. St Petersburg, Russia. August 22-27, 2016, Т.1, С.179 (год публикации - 2016)

21. Хатмуллина Л.И., Исаченко И.А., Чубаренко И.П., Есюкова Е.Е. Experimenting on settling velocities of negatively buoyant microplastics Proceedings of International Conference "Managing risks to coastal regions and communities in a changing world" (EMECS'11 - SeaCoasts XXVI, St. Petersburg, 22-27.08.2016). Moscow, RIOR Publ. (год публикации - 2016)

22. Хатмуллина Л.И., Есюкова Е.Е. Accumulation of plastic fragments and microplastics on the beaches in the South-East Baltic Sea. Abstract book. EMECS’11 – Sea Coasts XXVI Joint Conference. St Petersburg, Russia. August 22-27, 2016, Т.1, С. 221 (год публикации - 2016)

Публикации

1. Хатмуллина Л., Багаев А., Чубаренко И. Microplastics in the Baltic Sea water: fibers everywhere. Geophysical Research Abstracts, Vol. 19, EGU2017-1050 (год публикации - 2017)

2. Потерухина И.В. Численное моделирование стоковых течений на примере поступления вод Вислинской лагуны в прибрежные воды Балтийского моря через Балтийский пролив. Процессы в геосредах, Т. 1 (10). С. 445–450. (год публикации - 2017)

3. Багаев А.В., Хатмуллина Л.И., Чубаренко И.П. Anthropogenic microlitter in the Baltic Sea water column. Marine Pollution Bulletin (год публикации - 2017)
10.1016/j.marpolbul.2017.10.049

4. Зобков М.Б., Есюкова Е.Е., Зюбин А.Ю., Самусев И.Г. Microplastic content variation in water column: The observations employing a novel sampling tool in stratified Baltic Sea Marine Pollution Bulletin, 138 (2019) 193–205 (год публикации - 2018)
10.1016/j.marpolbul.2018.11.047

5. Чубаренко И.П., Демченко Н. Ю., Есюкова Е. Е., Лобчук О. И., Карманов К. В., Пилипчук В. А., Исаченко И. А., Кулешов А. Ф., Чугаевич В. Я., Степанова Н. Б., Кречик В. А., Багаев А. В. Формирование весеннего термоклина в прибрежной зоне юго-восточной Балтики по экспедиционным данным 2010-2013 гг. Океанология, Т. 57. № 5. С. 702–709. (год публикации - 2017)
10.7868/S0030157417050045

6. Капустина М.В., Кречик В.А., Гриценко В.А. Seasonal variations in the vertical structure of temperature and salinity fields in the shallow Baltic Sea off the Kaliningrad Region coast. Russian Journal of Earth Sciences, Vol. 17. ES1004. P. 1-7. (год публикации - 2017)
10.2205/2017ES000595

7. Степанова Н., Лобчук О., Чубаренко И. Variability of the Cold Intermediate Layer of the Baltic Sea in spring 2006. Abstracts “The 11th Baltic Sea Science Congress “Living along gradients: past, present, future” (BSSC2017). (Rostock, Germany), P. 199 (год публикации - 2017)
10.12754/procs-2017-bssc

8. Потерухина И., Багаева М., Чубаренко И. Mechanical degradation of plastics in a swash zone with coarse bottom sediment: laboratory experiments. Abstract book. IAPSO-IAMAS-IAGA Joint Assembly 2017, Cape Town, SA, 27 August - 1 September, 2017., P. 1178 (год публикации - 2017)

9. Чубаренко И.П., Потерухина И.В., Багаева М.А., Хатмуллина Л.И., Исаченко И.А., Нижниковская О.Ю. Microplastics: pollutant with unknown transport properties. Abstracts “The 11th Baltic Sea Science Congress “Living along gradients: past, present, future” (BSSC2017). (Rostock, Germany), P. 103 (год публикации - 2017)
10.12754/procs-2017-bssc

10. Волкова А.А., Гриценко В.А. Исследование особенностей коллапса конечного объема соленой воды в окружении пресной на склоне дна в зависимости от его начальной формы. Процессы в геосредах, № 2 (11), С. 491–496 (год публикации - 2017)

11. Хатмуллина Л.И., Исаченко И.А. Влияние формы на процесс осаждения частиц микропластика Комплексные исследования Мирового океана. Материалы II Всероссийской научной конференции молодых ученых, г. Москва, 10-14 апреля 2017 г. Москва: ИО РАН, С. 34-35 (год публикации - 2017)

12. Есюкова Е.Е., Багаев А.В., Мизюк А.И., Чубаренко И.П. Плавучий мусор на пляжах Юго-Восточной Балтики: наблюдения и численное моделирование. Региональная экология, Т.47. № 1. С. 47–57. (год публикации - 2017)

13. Багаев А.В., Мизюк А.И., Хатмуллина Л.И., Исаченко И.А.,Чубаренко И.П. Anthropogenic fibres in the Baltic Sea water column: Field data, laboratory and numerical testing of their motion. The Science of The Total Environment, Vol. 599–600. P. 560-571 (год публикации - 2017)
10.1016/j.scitotenv.2017.04.185

14. Степанова Н.Б., Лобчук О.И., Чубаренко И.П. Изменение характеристик ХПС вдоль главной оси Балтийского моря на примере натурных данных весны 2006 г. Комплексные исследования Мирового океана. Материалы II Всероссийской научной конференции молодых ученых, г. Москва, 10-14 апреля 2017 г. Москва: ИО РАН., С. 267 (год публикации - 2017)

15. Чубаренко И.П., Степанова Н.Б. Microplastics in sea coastal zone: Lessons learned from the Baltic amber. Environmental Pollution, Vol. 224. Р. 243–254. (год публикации - 2017)
10.1016/j.envpol.2017.01.085

16. Степанова Н.Б. Vertical structure and seasonal evolution of the cold intermediate layer in the Baltic Sea. Estuarine, Coastal and Shelf Science, Vol. 195. P. 34-40. (год публикации - 2017)
10.1016/j.ecss.2017.05.011

17. Зобков М., Граве А., Степанова Н. The new instrument development for suspended material sampling and in-situ microplastic detection. Abstracts “The 11th Baltic Sea Science Congress “Living along gradients: past, present, future” (BSSC2017). (Rostock, Germany), P. 337 (год публикации - 2017)
10.12754/procs-2017-bssc

18. Исаченко И.А., Гриценко В.А. Об особенностях движения конечного объёма солёной воды в окружении пресной по склону дна. Процессы в геосредах, № 3 (7). С. 225–231. (год публикации - 2017)

19. Багаев А.В., Есюкова Е.Е., Чубаренко И.П., Багаева М.А., Граве А.Н. Vertical distribution of microplastics within the body of sandy beaches of the south-eastern part of the Baltic Sea (Kaliningrad region). Abstract book. IAPSO-IAMAS-IAGA Joint Assembly 2017, Cape Town, SA, 27 August - 1 September, 2017., P. 1179 (год публикации - 2017)

20. Зобков М., Есюкова Е., Граве А., Хатмуллина Л. Reevaluation of microplastics extraction efficiency with the aim of Munich Plastic Sediment Separator. Geophysical Research Abstracts, Vol. 19, EGU2017-5523 (год публикации - 2017)

21. Степанова Н., Мизюк А. Reproduction of thermohaline structure of the cold intermediate layer in Southeastern Baltic by the CMEMS reanalysis. Abstracts “The 11th Baltic Sea Science Congress “Living along gradients: past, present, future” (BSSC2017). (Rostock, Germany), P. 198 (год публикации - 2017)
10.12754/procs-2017-bssc

22. Зобков М.Б., Есюкова Е.Е. Evaluation of the Munich Plastic Sediment Separator efficiency in extraction of microplastics from natural marine bottom sediments. Limnology and Oceanography: Methods, Vol. 15. P. 967–978 (год публикации - 2017)
10.1002/lom3.10217

23. Есюкова Е., Зобков М., Демченко Н., Чубаренко И. Microplastics in marine bottom sediments (the Baltic Sea). Abstracts “The 11th Baltic Sea Science Congress “Living along gradients: past, present, future” (BSSC2017). (Rostock, Germany), P. 336 (год публикации - 2017)
10.12754/procs-2017-bssc

24. Багаев А., Мизюк А., Чубаренко И., Хатмуллина Л. Numerical modelling of the buoyant marine microplastics in the South-Eastern Baltic Sea. Geophysical Research Abstracts, Vol. 19, EGU2017-1016-1 (год публикации - 2017)

25. Есюкова Е.Е. Загрязнение пластиком и парафином пляжей Юго-Восточной Балтики. Океаналогия: Интерактивный альманах, №1 (год публикации - 2017)

26. Багаев А., Мизюк А., Чубаренко И. Regional numerical model of microfibres transport in the Baltic Sea. Abstract book. IAPSO-IAMAS-IAGA Joint Assembly 2017, Cape Town, SA, 27 August - 1 September, 2017, P. 258 (год публикации - 2017)

27. Багаев А.В., Мизюк А.И. Моделирование поверхностного транспорта лёгкого микропластика в юго-восточной части Балтийского моря. микропластик, численная модель, лагранжевы частицы, ветровой дрейф, Балтийское море, антропогенное загрязнение, С. 34-35. (год публикации - 2017)

28. Потерухина И.В., Гриценко В.А. Численное моделирование стоковых течений вод Вислинской лагуны в прибрежные воды Балтийского моря через Балтийский пролив при наличии дрейфого течения. Комплексные исследования Мирового океана. Материалы II Всероссийской научной конференции молодых ученых, г. Москва, 10-14 апреля 2017 г. Москва: ИО РАН. 2017., С. 225-226. (год публикации - 2017)