Загрязнение вод микропластиком — одна из важных экологических проблем нашего времени. Мелкие частицы пластика, меньше 5 мм, попадают в реки, озёра и даже в питьевую воду; они накапливаются в организмах животных и могут через пищевую цепь попасть к человеку. В 2022 году Организация Объединённых Наций признала микропластик глобальной угрозой для устойчивого развития, а в России этому вопросу уделяется внимание в рамках национального проекта «Экология» [1, 4]. При этом локальные исследования важны, потому что решение проблемы требует понимания того, как микропластик поступает в конкретные водоёмы и какие меры будут работать именно на нашей территории.

Гатчинский муниципальный округ сочетает городскую и сельскую застройку, промышленность и множество водоёмов — реки Ижора, Оредеж, Славянка, а также озёра Колпанское и Чёрное, которые используются для отдыха и рыбалки. Эти водоёмы подвержены влиянию хозяйственной деятельности и бытовых сточных вод, в которых попадают волокна синтетической одежды, частицы износа автомобильных шин, фрагменты упаковки и другие виды пластика. Поэтому для оценки местной ситуации мы выбрали форсайт-подход: он позволяет не только описать текущее состояние, но и смоделировать несколько вариантов будущего до 2035 года и на этой основе предложить практические меры [6].

Для работы мы проанализировали доступные исследования по микропластику и региональные отчёты, выбрали четыре типичных объекта для моделирования — участок реки Ижора в черте Гатчины, Колпанское озеро, городское Чёрное озеро и сброс очищенных сточных вод — и использовали реалистичные, но упрощённые допущения для расчётов.

Рис. 1. Средняя концентрация микропластика в водных объектах Гатчинского муниципального округа

Результаты моделирования показали различия по типу и концентрации частиц: в Ижоре преобладают волокна (средняя концентрация примерно 1 200 частиц/м³), в Колпанском озере — фрагменты и волокна (около 900 частиц/м³), а в Чёрном — более высокая нагрузка (порядка 1 800 частиц/м³), что связано с близостью жилой застройки и мест отдыха (рис.1). Эти оценки согласуются с обзорами и региональными исследованиями, которые фиксируют более высокие концентрации микропластика в городских водоёмах [2, 3].

Также важно отметить роль очистных сооружений. По литературным данным, современные городские станции удаляют значительную долю частиц, но полностью не избавляют воду от микропластика: примерные значения концентрации в сырой воде — около 5 000 частиц/м³, после очистки — около

1 500 частиц/м³, то есть удаляется примерно 70 % частиц, а оставшиеся попадают в природные водоёмы [2, 3]. При условном годовом сбросе очищенных вод в 5 млн м³ это даёт порядка 7,5·10^9 частиц в год, что при допущении средней массы частицы 0,0001 г соответствует примерно 750 кг микропластика в год (рис. 2.). Получается, что даже при малой массе отдельных частиц суммарный вклад в окружающую среду серьёзен [1, 2].

Рис.2. Сточные воды — оценка годового поступления

Чтобы оценить возможные пути развития ситуации, мы построили три сценария до 2035 года. В инерционном варианте, при отсутствии дополнительных мер, принята годовая динамика роста загрязнения около 2 %, и к 2035 году масса микропластика, попадающего в воду со сточными водами, возрастёт примерно до 914 кг/год. В умеренном сценарии, при частичных мерах — информационных кампаниях и частичном развитии раздельного сбора — снижение приведёт к примерно 600 кг/год. Наконец, инновационный сценарий предполагает комплексный форсайт-проект: техническую модернизацию очистных, установку локальных фильтров на предприятиях, очистку ливневых стоков, развитие раздельного сбора и образовательные программы; в этом случае прогнозируемое поступление микропластика может снизиться до порядка 300 кг/год к 2035 году (рис.3.) [6].

Рис. 3. Сценарии развития ситуации с микропластиком до 2035 года

Предложенный комплекс мер основывается на трёх направлениях. Технические решения включают доочистку на городских очистных (тонкие механические фильтры и системы доочистки), установку локальных фильтров на крупных стоках и устройства для очистки ливнёвки (песколовки, решётки, фильтрующие кассеты). Организационные меры предполагают развитие раздельного сбора пластика, ограничения на одноразовую упаковку на публичных мероприятиях и включение показателей микропластика в муниципальные программы мониторинга. Образовательная часть — уроки, акции в школах, волонтёрские уборки — необходима для формирования долгосрочной привычки сокращать и правильно утилизировать пластик (рис.4.) [6, 3, 5].

Рис.4. Комплекс мероприятий по снижению поступления микропластика

Оценка ожидаемого эффекта показывает, что совокупное сокращение масс микропластика при реализации всех мер может составить порядка 450 кг/год, что соответствует переходу от исходных 750 кг/год к целевым 300 кг/год к 2035 году. Это значимый результат, но его реализация требует инвестиций. Условная экономическая оценка, основанная на допущении ущерба в 2 000 руб. за 1 кг микропластика, даёт годовой экономический эффект около 900 тыс. руб. при снижении на 450 кг. Оценочные капитальные затраты на модернизацию очистных, локальные фильтры, устройство ливнёвки и организационные мероприятия я приняла условно в 14,5 млн руб., при ежегодных текущих расходах около 300 тыс. руб. В этом случае чистый годовой эффект составляет примерно 600 тыс. руб., а простой срок окупаемости — около 24–25 лет (рис.5.). Такой срок для экологических проектов не редкость: многие меры дают отложенную экономию и большую нематериальную отдачу — улучшение здоровья населения, сохранение природных ресурсов и укрепление имиджа территории.

Рис. 5. Примерный расчёт экологического и экономического эффекта проекта

Важно подчеркнуть, что форсайт-подход здесь играет ключевую роль: он не только предлагает технические решения, но позволяет совместно с жителями, специалистами и властями разработать поэтапную дорожную карту, где каждая мера имеет сроки реализации и ожидаемый эффект. Для Гатчинского округа это означает сочетание модернизации инфраструктуры, усиления контроля на источниках загрязнения и постоянной образовательной работы в школах и сообществах. Только такой комплексный, системный подход даст устойчивый эффект и позволит в перспективе сохранять чистоту рек и озёр, от которых зависит здоровье людей и устойчивое развитие района [6, 3].

В заключение можно сказать, что микропластик уже присутствует в водах Гатчинского округа и требует внимания. Моделирование показывает, что без действий загрязнение будет расти, частичные меры дадут ограниченный эффект, а комплексный форсайт‑проект способен значительно снизить поступление микропластика и принести пользу экологии и обществу в долгосрочной перспективе. Работа школьного уровня, подобная этой, может стать частью большего движения — она помогает молодёжи понять проблему и предложить реальные шаги на местном уровне, что особенно важно в условиях национальных и глобальных программ по охране природы [1–6].

Литература:

1. Сурсимова О. Ю., Муравьева Л. В., Сергеев А. Р. Анализ изучения загрязнения окружающей среды микропластиком в работах российских исследователей // Вестник Тверского государственного университета. Серия «География и геоэкология». — 2024. — № 1. — С. 36–54.
2. Зубрилов С. П. Микрозагрязнители в питьевой воде городов // Вода и экология: проблемы и решения. — 2018. — № 3. — С. 9–18.
3. Родионов В. З., Дрегуло А. М., Кудрявцев А. В. Влияние антропогенной деятельности на экологическое состояние рек Ленинградской области // Вода и экология: проблемы и решения. — 2019. — № 4. — С. 96–108.
4. Документы национального проекта «Экология». Материалы региональных природоохранных программ Российской Федерации. — 2020–2024. (электронный ресурс).
5. Полугодина И. А., Политаева Н. А. Анализ влияния микропластика на организм человека // Надзорная деятельность и судебная экспертиза в системе безопасности. — 2023. — № 3. — С. 32–37.
6. Пенькова И. В., Боднар А. В. Теоретические основы форсайта в парадигме стратегического управления и инновационного развития // Вестник ВГУ. Серия: Экономика и управление. — 2017. — № 3. — С. 50–54.