Подъемная сила для микропластика и городские реки меняющемся климате

Наука и жизньНаука

Вести из лабораторий

Пузырьки как подъёмная сила для микропластика

Морской лёд сильно загрязнён микропластиком, в котором преобладают крупные частицы размером до 5 мм, и их плотность больше, чем у окружающей воды. Фракция тяжёлых крупных частиц среди пластиковых фрагментов во льдах может достигать 99%, как, например, в многолетних льдах Северного Ледовитого океана, или же 63% — в однолетних льдах. Данное явление наблюдали многие исследователи, но механизм такого фракционирования микропластика остаётся неясным. Как тонущие частицы тяжёлого пластика (такого, как полистирол) захватываются льдом? Есть предположения, что дело в турбулентном перемешивании, наличии воздушной оболочки (вспененные материалы) и даже в переносимых по воздуху загрязнениях. Но так ли это?

Сотрудники Института океанологии им. П. П. Ширшова РАН (ИО РАН) решили выяснить причину разделения фракций пластиковых частиц, для чего провели лабораторные эксперименты по образованию льда с водной поверхности. Опыты выполняли в пресной и солёной воде (в растворе хлористого натрия концентрацией 34 г/л) с частицами тяжёлого пластика разного размера, которые предварительно распределяли по дну экспериментального сосуда. Исследователи предположили, что в механизме всплывания тяжёлых частиц на поверхность могут участвовать пузырьки газа. Ведь даже дистиллированная вода всегда содержит определённое количество растворённых газов, а поверхностная вода природных бассейнов близка к насыщению газами за счёт обмена с атмосферой. Источниками газа в морской воде выступают биологические, химические, геологические процессы на дне океана, а если говорить об арктических водах, то и метановые выходы, и таяние вечной мерзлоты. Поскольку растворимость газов в воде уменьшается с повышением солёности, температуры и понижением давления, изменение внешних условий может приводить к перенасыщению водного объёма газами и образованию пузырей. Энергетически пузырькам выгоднее зарождаться на твёрдых поверхностях (а не в самой воде), и гидрофобные частицы пластика представляют собой идеальные места зарождения.

В экспериментах наблюдали в перенасыщенном газами водном объёме образование и рост пузырьков, отслеживали, как распределяются частицы микропластика по вертикали, измеряли солёность формирующегося льда и концентрацию газовых пузырьков. В ледяных кернах фиксировали послойное вертикальное распределение количества частиц, их размеры и форму. Льдом в экспериментах оказывались захваченными 50—60% тяжёлых частиц.

Полученные результаты говорят о том, что в подъёме частиц высокой плотности со дна при замерзании воды участвуют два механизма: образование пузырьков газа на поверхности частиц и конвективное перемешивание. Влияние конвективного перемешивания на захват микропластика льдом оказалось весьма ограниченным, а формирование пузырьков — основной движущей силой подъёма пластика в воде и захвата его во льду. В дополнительных экспериментах с теми же частицами в воде удалось выяснить, что около крупных пластиковых фрагментов одновременно растут несколько пузырьков, благодаря чему их подъём на поверхность протекает легко и там они стабильны. Около мелкой частицы формируется лишь один пузырёк, и она постоянно совершает движения вверх-вниз в толще воды, так как при столкновении

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Затерянный Хуэй Затерянный Хуэй

Как хуэй стали дунганами и оказались по другую сторону от Небесных Гор?

Вокруг света
Любовь к животным и санкции Любовь к животным и санкции

Почему рынок кормов — перспективное направление для инвестиций

Агроинвестор
Время Пегаса. Осеннее небо Время Пегаса. Осеннее небо

Этой осенью продолжаем разговор о созвездиях семейства Персея

Наука и жизнь
TESS отыскал экзогиганта у очень маломассивной звезды TESS отыскал экзогиганта у очень маломассивной звезды

TESS вновь обнаружил экзогиганта у маломассивной звезды

N+1
Саша плюс Таша Саша плюс Таша

Брак Первого Поэта и Первой Красавицы начали обсуждать задолго до венчания

Дилетант
Любовь, сбивающая с ног: 10 культовых фильмов про свадьбы Любовь, сбивающая с ног: 10 культовых фильмов про свадьбы

Фильмы о свадьбе, которые заставят вас смеяться и плакать

Правила жизни
Есть на что строить Есть на что строить

Зачем создавать отдельный механизм финансирования — инфраструктурные облигации?

Монокль
Почему машина заводится и глохнет и что с этим делать Почему машина заводится и глохнет и что с этим делать

Что делать, если машина глохнет: причины, диагностика, куда смотреть

РБК
Активный сезон Активный сезон

Самые классные и полезные летние развлечения

Лиза
Шоураннеры «Фишера»: Человек любит смотреть в кино на что-то ужасное Шоураннеры «Фишера»: Человек любит смотреть в кино на что-то ужасное

Создатели «Фишера» — о том, как луна-парк стал главным референсом мира сериала

Ведомости
На аллеях Аполлона На аллеях Аполлона

Остафьево: образ места, где всё буквально дышит поэзией

Знание – сила
Самый секретный агент Самый секретный агент

Из чего сделан мир Джеймса Бонда Яна Флеминга

Weekend
Как мужчины разрушают нашу самооценку: что делать и как дать отпор Как мужчины разрушают нашу самооценку: что делать и как дать отпор

Как неосторожные слова и поступки мужчин могут подрывать нашу самооценку

VOICE
Белеет парус на болоте Белеет парус на болоте

Чем так уникален нерукотворный природный парус — белокрыльник болотный?

Наука и жизнь
HDD и SSD накопители — в чем разница и стоит ли переплачивать? HDD и SSD накопители — в чем разница и стоит ли переплачивать?

HDD и SSD: надежный винтаж против скорости света и цены космоса

ТехИнсайдер
JALAGONIA: «Мой первый альбом написан от души, вы это почувствуете» JALAGONIA: «Мой первый альбом написан от души, вы это почувствуете»

JALAGONIA за 21 год уже прошла большой творческий путь

ЖАРА Magazine
Компьютерное зрение: когда роботы перестали тыкать пальцем в небо? Компьютерное зрение: когда роботы перестали тыкать пальцем в небо?

Зачем нужно компьютерное зрение и какие задачи оно решает в разных сферах

Наука и техника
Короткая ответственность Короткая ответственность

Почему короткие страховки ОСАГО остаются непопулярными?

Ведомости
Способ самовыражения: почему зумеры любят культуру Южной Кореи Способ самовыражения: почему зумеры любят культуру Южной Кореи

Как российские зумеры поймали корейскую волну?

Forbes
«Мадагаскару» — 20! Как создавалась мультфраншиза, заработавшая миллиарды и разлетевшаяся на мемы «Мадагаскару» — 20! Как создавалась мультфраншиза, заработавшая миллиарды и разлетевшаяся на мемы

«Мадагаскар»: след в истории и головокружительный успех

Правила жизни
Будет не жирно? Будет не жирно?

Какой вклад в борьбу с ожирением могут внести производители продуктов питания

Агроинвестор
Ад и рай Чехова Ад и рай Чехова

Дом-музей Антона Чехова — как жил и творил великий писатель?

Отдых в России
Постельный режим Постельный режим

Мифы о сексе, которые пора забыть

Лиза
Наука и жизнь. Архив: 1941—1945 годы Наука и жизнь. Архив: 1941—1945 годы

О чем писали в журнале «Наука и жизнь» в годы Великой Отечественной войны?

Наука и жизнь
Бизнесмены со школьной скамьи: предприниматели вспоминают истории из детства Бизнесмены со школьной скамьи: предприниматели вспоминают истории из детства

Уже со школы наши герои показывали смекалку и предпринимательские способности

Inc.
Больше чем репост: как бизнесу делать кросс-промо, которое работает Больше чем репост: как бизнесу делать кросс-промо, которое работает

Кросс-промо: как найти хорошего партнера и построить успешную коллаборацию

Inc.
«Мои счастливейшие дни…» «Мои счастливейшие дни…»

Понятие гения места, «genius loci» – к Остафьево применимо как нельзя более

Знание – сила
Уголь в цене Уголь в цене

Что происходит с ценами на уголь и что на них влияет

Ведомости
Седан XPeng P7 сжег мосты консервативного дизайна: самый смелый рестайлинг в истории китайского автопрома Седан XPeng P7 сжег мосты консервативного дизайна: самый смелый рестайлинг в истории китайского автопрома

Готов ли рынок к седану, который выглядит как артефакт из будущего?

ТехИнсайдер
Как королевские особы влияли на моду? Посмотрите на примеры королевы Виктории и принцессы Дианы Как королевские особы влияли на моду? Посмотрите на примеры королевы Виктории и принцессы Дианы

Влияние монархов на стиль даже в XXI веке куда глубже, чем кажется

ТехИнсайдер
Открыть в приложении