TTÜ meresüsteemide instituut Tallinn 2017 Veesamba mikroprügi pilootseire Eesti merealal 2016 Aruanne Leping nr. 4-2/16/32 Projekti algus 30.03.2016 Projekti lõpp 31.03.2017 Koostanud: Kati Lind Inga Lips
TTÜ meresüsteemide instituut
Tallinn 2017
Veesamba mikroprügi pilootseire Eesti merealal
2016
Aruanne
Leping nr. 4-2/16/32
Projekti algus 30.03.2016
Projekti lõpp 31.03.2017
Koostanud: Kati Lind
Inga Lips
TTÜ meresüsteemide instituut
2
SISUKORD
SISSEJUHATUS ................................................................................................................................... 3
MIKROPRÜGI ISELOOMUSTUS, ALLIKAD JA MÕJU MEREKESKKONNAS ..................... 4
METOODIKA JA SEIREALAD ......................................................................................................... 6
Tallinna laht ....................................................................................................................................... 8
Soome lahe keskosa .......................................................................................................................... 10
Narva laht ......................................................................................................................................... 12
Liivi laht ............................................................................................................................................ 17
HINNANG EESTI MEREALA KESKKONNASEISUNDILE ....................................................... 19
SOOVITUSED ..................................................................................................................................... 20
Proovide kogumine ........................................................................................................................... 20
Proovide analüüs .............................................................................................................................. 21
EESTI MEREALA MEREPINNA MIKROPRÜGI SEIREKAVA ETTEPANEK ...................... 21
KASUTATUD KIRJANDUS .............................................................................................................. 23
TTÜ meresüsteemide instituut
3
SISSEJUHATUS
Euroopa Liidu merestrateegia raamdirektiivi (2008/56/EÜ, MSRD) kohaselt kohustuvad EL
liikmesriigid ette võtma vajalikke meetmeid mereala hea keskkonnaseisundi saavutamiseks
aastaks 2020. Sellest lähtuvalt on liikmesriigid kohustatud välja töötama merestrateegia, mis
hõlmab teiste seas seireprogrammide väljatöötamist ja rakendamist (MSRD artikkel 11).
Programmidega on seotud keskkonnaalased sihid, hea keskkonnaseisundi kriteeriumid ja
indikaatorid. Käesoleva töö tulemiks on esimesed andmeread, mis võimaldavad hinnata hea
keskkonnaseisundi tunnuse nr 10, so mereprügi, keskkonnaalase sihi „mereprügi kogused on
minimaalsed“ saavutamise suunas liikumist ja seotud indikaatorite (veesambas oleva mereprügi
koguste trend ja mikroplastiku kogused veesambas) väljatöötamist.
Pilootseire läbiviimine on kooskõlas ka Eesti HELCOM eesistumise perioodi prioriteediga: 10
aasta pärast on Läänemeres oluliselt vähem mereprügi võrreldes tänasega. Teadmata mereprügi
hetkeseisu ei ole 10 aasta pärast võimalik hinnata, kas seatud eesmärkideni on ka jõutud.
2016. aasta mikroprügi pilootseire lähteülesanneteks oli esialgse informatsiooni saamine
mikroprügi koguste, iseloomu ja leviku kohta mere pinnakihis. Saadud informatsioon on
aluseks 2018. aasta merestrateegia raamdirektiivi kohase aruandluse koostamisel mere
pinnakihis oleva mikroprügi (< 5mm) koguste ja leviku hinnangute andmisel. Samuti
kasutatakse pilootseire andmeid tuleviku seirekava koostamiseks (seire sagedus, rotatsioon,
piirkonnad).
Pilootseire raames seirati mikroprügi koguseid ja levikut erinevates piirkondades ja erinevatel
aastaaegadel Eesti merealal. Mikroprügi proove koguti Manta võrguga (võrgusilma suurus 333
µm) mere pinnakihist Sillamäe ja Tallinna veepuhastusjaama väljalaskude piirkondadest ja
sama mereala avamere piirkondadest, Soome lahe keskosast ja Liivi lahe keskosast ning
Läänemere avaosast. Kogutud veeproovid sõeluti erinevateks fraktsioonideks ja analüüsiti
mikroskoopiliselt.
Lisaks mikroprügi proovide kogumisele ja analüüsile on töövõtja osalenud ka JPI projekti
„Ocean Defining the baselines and standards for microplastics analyses in European waters
(BASEMAN)“ töös. Käesolevaks hetkeks ei ole nimetatud projekti raames veel jõutud mere
veesamba mikroprügi analüüsimiseks parima metoodika väljatöötamiseni ja mikroprügi
analüüsimise rahvusvaheliste võrdluskatseteni. TTÜ meresüsteemide instituut jätkab projektis
assotsieerunud partnerina ja osaleb võrdluskatsetes, kui need välja kuulutatakse.
TTÜ meresüsteemide instituut
4
MIKROPRÜGI ISELOOMUSTUS, ALLIKAD JA MÕJU
MEREKESKKONNAS
Mikroprügiks loetakse alla 5 mm diameetriga tehislikke mikroskoopilisi materjaliosakesi, mis
on sageli palja silmaga nähtamatud. See omakorda jaguneb suuremaks mikroprügiks (1-5 mm)
ja väiksemaks mikroprügiks (
TTÜ meresüsteemide instituut
5
tõenäosusega nende ühendite vektoriks toiduahelas. Ftalaate ja tuletõkkelisi aineid on leitud
kaladest, molluskitest ja mereimetajatest. Ookeaniveest on leitud bifenool-A ja stüreeni.
Bifenool-A kasutatakse plastpudelites ja alumiiniumpurkides ning see mõjutab organismide
viljakust ja reproduktsiooni. Stüreen on kantserogeenne polüstüreeni kõrvalprodukt, mis
eraldub polüstüreeni lagunemisel 30 °C vees. Mõne nädalaga on sellised saasteained plastide
pinnal ja ümbritsevas merekeskkonnas mitmekordselt kontsentreeritumad.
Isegi kui plastid ei sisaldanud enne keskkonda jõudmist mürgiseid saasteaineid, siis reostunud
keskkonda sattudes, toimivad need nagu käsnad ning imavad keskkonnas sisalduvad
saasteained endasse. Saastunud mikroprügist toitudes transporditakse sellised toksilised ained
kõrgematele troofilistele tasemetele jõudes lõppkokkuvõttes ka inimorganismi.
TTÜ meresüsteemide instituut
6
METOODIKA JA SEIREALAD
Mikroprügi pilootseire raames koguti 2016. aasta mikroprügi proove riikliku avamere
seirereiside ajal kevadel aprillis, suve alguses mai lõpp-juuni algus, suve lõpus augustis ja
sügisel oktoobri teises pooles. Proovivõtu piirkondade valikul lähtuti projekti lähteülesandes
toodud potentsiaalsetest mikroprügi allikatest ning neid ümbritsevatest avavee piirkondadest
hindamaks võimalusel ka mikroplasti levikut potentsiaalsest saasteallikast. Mikroprügi proovid
koguti mere pinnakihist Sillamäe ja Tallinna reoveepuhastusjaamade väljalaskude
piirkondadest ja sama mereala avaosa piirkondadest, Soome lahe keskosast ja Liivi lahe
keskosast, Narva jõe suudmealalt ja Narva lahe avaosast (tabel 1). Kokku oli lähteülesandes
toodud 7 seirepiirkonda – Paljassaare reoveepuhasti väljalask, 2, 14, N12, N8, Sillamäe
reoveepuhasti väljalask ja G1 (joonis 1). Lisaks lepingus toodud merealadele koguti võrdlevalt
proove ka Läänemere avaosa jaama 85 piirkonnast.
Tabel 1. Mikroprügi pilootseire käigus teostatud Manta võrgu vedamiste piirkonnad 2016. aastal. Proove
koguti peale reoveepuhastusjaamade väljalaskude erinevate mereseire jaamade piirkondadest.
Nr. Transekti
nimi
Algus
koordinaadid
Lõpp
koordinaadid Piirkond
1 Paljassaare 59.501111 N
24.645278 E
59.496667 N
24.656667 E
Paljassaare
reoveepuhastusjaam
2 2 59.538611 N
24.685833 E
59.545556 N
24.682222 E Tallinna laht
3 14 59.833056 N
25.619167 E
59.829444 N
25.606389 E Soome lahe keskosa
4 N12 59.583056 N
27.452778 E
59.582778 N
27.466389 E Narva lahe avaosa
5 N8 59.475278 N
27.993889 E
59.4750 N
28.008333 E Narva jõe suue
6 Sillamäe 59.410833 N
27.762778 E
59.406389 N
27.773889 E
Sillamäe
reoveepuhastusjaam
7 85 58.4575 N
20.913611 E
58.4500 N
20.9075 E Läänemere avaosa
8 G1 57.676111 N
23.559167 E
57.672778 N
23.573333 E Liivi lahe keskosa
Mikroprügi proovid koguti mere pinnakihist Manta võrguga (võrgusilma suurus 333 µm).
Võrku veeti uurimuslaeva SALME kõrval 15 minutit ~5 m kaugusel, kiirusega 1,5-2,2 sõlme.
Pärast vedamist tõsteti võrk laevale ning võrku jäänud materjal loputati väiksemasse otsavõrku.
Otsavõrk eemaldati ning võrgu sisse jäänud materjal loputati kraaniveega plekkämbritesse.
Ämbri sisu valati läbi kolme metallsõela (5 mm, 1 mm, 300 µm), mis olid asetatud üksteise
peale. 5 mm sõela pealne materjal loputati hoolikalt deioniseeritud (DI) veega üle, silmaga
nähtavad prügiosakesed korjati välja ja orgaanika visati minema. 1 mm ja 300 µm sõela peale
jäänud materjal loputati hoolikalt DI veega klaaspurkidesse. Proovid fikseeriti 37 %
formaliiniga ja säilitati pimedas toatemperatuuril.
TTÜ meresüsteemide instituut
7
Laboris filtreeriti proovid klaasfiiberfiltritele (Whatman GF/A) ning kuivatati ahjus 60 °C
juures 15 minutit. Suurema orgaanika sisaldusega proovidele lisati eelnevalt vesinikperoksiidi
(34,5-36,5 %) ning proove hoiti vesinikperoksiidi lahuses toatemperatuuril vähemalt 7 päeva.
Seejärel filtreeriti proovid klaasfiiberfiltritele ning kuivatati ahjus 60 °C juures 15 minutit.
Kuivatatud filtrite peale jäänud osakesed analüüsiti stereomikroskoobi all. Kõik prügi osakesed
loendati, vajadusel pildistati, testiti sulamist kuuma nõela abil ning korjati välja 1,5 ml
tuubidesse (võimalikuks edaspidiseks koostise määramiseks). Leitud mikroprügi jagati sõela
suuruse järgi kahte suuremasse rühma – 1mm ja 300 µm. Need rühmad jagunesid omakorda
kuju järgi kaheks – kiud (mikrofiiber) ja tükk. Värvidest eristati must/hall, valge, sinine,
punane/roosa/lilla, roheline, kollane/oranž, pruun ja muu (kuldne/hõbedane/värviline). Lisaks
märgiti eraldi üles plastosakesed.
Joonis 1. Mikroprügi pilootseire piirkonnad 2016. aastal.
Tulemuste arvutamisel leiti vee maht (m3), mis läbis Manta võrku 15 minuti jooksul.
𝑀𝑎𝑛𝑡𝑎 𝑣õ𝑟𝑔𝑢 𝑎𝑣𝑎𝑜𝑠𝑎 𝑙𝑎𝑖𝑢𝑠 × 𝑀𝑎𝑛𝑡𝑎 𝑣õ𝑟𝑔𝑢 𝑎𝑣𝑎𝑜𝑠𝑎 𝑘õ𝑟𝑔𝑢𝑠 × 𝑣𝑒𝑑𝑎𝑚𝑖𝑠𝑒 𝑝𝑖𝑘𝑘𝑢𝑠
Seejärel leiti osakeste arv ühes kuupmeetris.
𝑙𝑒𝑖𝑡𝑢𝑑 𝑜𝑠𝑎𝑘𝑒𝑠𝑡𝑒 𝑘𝑜𝑔𝑢𝑎𝑟𝑣
𝑣𝑒𝑒 𝑚𝑎ℎ𝑡
Tulemuste analüüsil on võrreldud erinevates piirkondades ja jaamades leitud mikroprügi
koguarvukust. Välja on toodud mikrofiibrite ja tükkide osakaal ja värvus. Lisaks on eraldi
analüüsitud mikroprügi koguarvukuses leiduvate mikroplasti fiibrite ja tükkide osakaalu ja
värvust.
TTÜ meresüsteemide instituut
8
TULEMUSED
Tallinna laht
Mikroprügi pilootseire raames teostati 2016. aastal Paljassaare reoveepuhastusjaama väljalasu
ja Tallina lahe seirejaama 2 piirkonnas Manta võrgu vedamisi neljal korral – aprillis, mais,
augustis ja oktoobris. Suurim mikroprügi osakeste koguarvukus (5,6 osakest/m3) esines aprillis
Paljassaare reoveepuhastusjaama väljalasu alal (joonis 2).
Joonis 2. Paljassaare reoveepuhastusjaama väljalasu alalt, Tallinna lahe jaama 2 ning Soome lahe
keskosa jaama 14 piirkonnas leitud mikroprügi osakeste koguarvukus 2016. aastal.
Antud mereala iseloomustas suur mikroprügi osakeste esinemise ajaline muutlikkus. Tallinna
lahe jaamas 2 leitud mikroprügi osakeste arv jäi vahemikku 3,3-4,4 osakest/m3, olles suhteliselt
stabiilne erinevate aastaaegade lõikes. Mai lõpus ületas jaamas 2 leitud mikroprügi osakeste arv
rohkem kui poole võrra Paljassaare reoveepuhastusjaama väljalaske alalt leitud mikroprügi
kogust (vastavalt 1,9 ja 4,1 osakest/m3). Edaspidi leiti mikroprügi mõlemast jaamast
enamvähem võrdses koguses. Antud jaamas leitud suhteliselt stabiilne mikroprügi osakeste arv
lubab arvata, et peamisteks saasteallikateks on Pirita jõgi ja Tallinna sadamapiirkonnad kust
lähtub suhteliselt stabiilne mikroprügi voog.
Võrreldes erinevat tüüpi mikroprügi osakesi olid mõlemas vaadeldud piirkonnas ülekaalus
mikrofiibrid (joonis 3). Paljassaares piirkonnast leiti erinevat tüüpi mikroprügi tükke
mikrofiibritega võrreldavas koguses vaid aprillis (2,8 tükki/m3). Tallinna lahe jaama 2
piirkonnas leitud mikrofiibrite arvukus ületas enamikel kordadel mikrotükkide esinemist enam
kui kahekordselt, erandiks vaid oktoober, mil nii tükke kui kiude leiti enamvähem võrdselt.
Mikroplasti arvukus oli kõrgem Paljassaare lähistel, maksimumiga aprillis, 2,2 plastosakest/m3
(joonis 5). Ülekaalus olid erivärvilised mikroplasti fiibrid, põhiliselt mustad mikrokiud.
Paljassaare lähistelt leitud mikroplasti tükkidest olid arvukaimad valged ja mustad (foto 1)
osakesed. Tallina lahe jaama 2 piirkonnas püsis mikroplasti kogus kõikidel aastaaegadel samal
tasemel, keskmiselt 0,9 plastosakest/m3. Kõige arvukamalt leiti musti mikroplasti fiibreid ning
siniseid mikroplasti tükke (foto 2). Võrreldes Paljassaare alaga jäi jaama 2 piirkonnas
TTÜ meresüsteemide instituut
9
mikroplasti arvukus enamikel kordadel madalamale tasemele, olles mõnevõrra kõrgem vaid
mai lõpus.
Joonis 3. Paljassaare reoveepuhastusjaama väljalasu alalt ja Tallinna lahe jaama 2 piirkonnast leitud
mikroprügi kiudude (ülal) ja tükkide (all) koguarvukus 2016. aastal.
Foto 1. Mikroprügi pilootseire raames leitud mikroplastiku tükid Paljassaare reoveepuhastusjaama
väljalasu piirkonnas 2016. aastal.
TTÜ meresüsteemide instituut
10
Foto 2. Mikroprügi pilootseire raames jaama 2 piirkonnast leitud mikroplastiku tükid 2016. aastal.
Soome lahe keskosa
Paljassaare reoveepuhastusjaama väljalasu ala ja Tallinna lahe jaama 2 piirkonna võrdlevaks
mereala avaosa piirkonnaks valiti Soome lahe keskosa jaam 14. Antud jaama piirkonnas teostati
Manta võrgu vedamisi 2016. aasta aprillis, juuni alguses, augustis ja oktoobris. Mikroprügi
koguarvukus oli uurimusperioodil väga kõikuv, jäädes vahemikku 1,7-4,5 osakest/m3 (joonis
2). Võrreldes Tallinna lahe piirkondadega (Paljassaare ja jaam 2) oli jaama 14 piirkonnas
aprillis ja augustis mikroprügi koguarvukus tunduvalt madalam. Juuni alguses ja oktoobris aga
leiti mõnevõrra rohkem mikroprügi just Soome lahe keskosa jaama 14 piirkonnast. Mikroprügi
(eriti mikroplasti) arvukus antud jaama piirkonnas korreleerub hästi valitsevate
meteoroloogiliste tingimustega. Mai lõpus oli proovikogumise ajal meri sile ning sellele
perioodile vastab ka mikroprügi suurim arvukus antud piirkonnas.
Erinevat tüüpi mikroprügi tükkide arvukus jäi võrreldes mikrokiududega enamikes proovides
rohkem kui poole madalamale tasemele (joonis 4). Erandiks vaid juuni algus, kui tükkide
arvukus ületas mõnevõrra mikrofiibrite arvukust (vastavalt 2,6 tükki/m3 ja 1,9 kiudu/m3). Kõige
arvukamalt leiti erineva kujuga musti ja halle, seejärel valgeid ja siniseid mikroprügi tükke.
Sarnaselt Tallinna lahe piirkondadele (Paljassaare ja jaam 2) olid mikrofiibritest arvukaimad
sinised, seejärel mustad või hallid mikrokiud.
Mikroplasti koguarvukus jaama 14 piirkonnas oli võrreldes Paljassaare ja jaama 2 piirkonnaga
enam kui poole madalam aprillis ja augustis (joonis 5). Suurim mikroplasti kogus jaama 14
piirkonnas leiti juuni alguses – 1,7 plastosakest/m3. Selles avamere piirkonnas olid kõikidel
aastaaegadel arvukaimad valged mikroplastiku tükid ja mustad või hallid mikroplasti fiibrid
(fotod 3 ja 4).
TTÜ meresüsteemide instituut
11
Joonis 4. Soome lahe keskosa jaama 14 piirkonnast leitud mikrofiibrite ja mikroprügi tükkide
koguarvukus 2016. aastal.
Joonis 5. Paljassaare reoveepuhastusjaama väljalasu ning jaamade 2 ja 14 piirkonnast leitud mikroplasti
arvukus 2016. aastal.
TTÜ meresüsteemide instituut
12
Foto 3. Mikroprügi pilootseire raames Soome lahe keskosa jaama 14 piirkonnast leitud erivärvilised
mikroplastiku tükid 2016. aastal.
Foto 4. Mikroprügi pilootseire raames Soome lahe keskosa jaama 14 piirkonnast leitud erivärvilised
mikroplastist fiibrid 2016. aastal.
Narva laht
Soome lahe idaosas teostati mikroprügi proovivõttu Sillamäe reoveepuhastusjaama väljalasu
alal, Narva lahe avaosas jaama N12 piirkonnas ja Narva jõe suudmealal jaama N8 piirkonnas.
Eesti mereala idaosa piirkonna mikroprügi maksimum (4,3 osakest/m3) mõõdeti aprillis Narva
jõe suudmealal jaama N8 piirkonnas (joonis 6). Samal ajal mõõdeti kõrged mikroprügi
arvukused ka jaama N12 piirkonnas ning Sillamäe lähistel, vastavalt 3,6 ja 3,5 osakest/m3. Juuni
alguses oli võrreldes aprilliga kõigis kolmes piirkonnas mikroprügi arvukus enam kui poole
madalam, vahemikus 0,9-1,4 osakest/m3. Augustis ja oktoobris kogutud proovides esines
mikroprügi osakesi enam-vähem võrreldaval tasemel. Narva lahe piirkonnas ei esinenud
vaadeldud merealadel erinevatel aastaaegadel suurt ruumilist mikroprügi arvukuse erinevust.
TTÜ meresüsteemide instituut
13
Narva lahe piirkonnas head korrelatsiooni mikroprügi osakeste ja valitsevate tuuletingimuste
vahel ei leitud. Arvatavasti domineerib Narva jõe mõju tuule segunemise üle.
Joonis 6. Narva lahe avaosas (N12), Narva jõe suudmealal (N8) ja Sillamäe reoveepuhastusjaama
väljalaske alal leitud mikroprügi koguarvukus 2016. aastal.
Kõigis kolmes jaamas olid kõikidel proovikogumistel ülekaalus mikrofiibrid, põhiliselt sinised
ja mustad mikrokiud. Mikroprügi tükkidest olid Sillamäe piirkonnas ülekaalus valged ja mustad
tükid. Narva lahe avaosas (N12) olid ülekaalus rohelised ning Narva jõe suudmealal (N8)
samuti valged osakesed, aga leiti ka palju pruune pudedaid tükke. Maksimaalsed mikroplasti
osakeste arvukused leiti aprillis, jaamade N8 ja N12 (1,4 plastosakest/m3) piirkondades, samas
kui Sillamäe reoveepuhastusjaama väljalasu alal leiti mikroplasti mõnevõrra vähem – 0,9
plastosakest/m3 (joonis 7). Edaspidi jäi mikroplastide arvukus kõikides jaamades võrreldes
aprilliga madalamale tasemele, keskmiselt 0,7 plastosakest/m3. Kõige rohkem leidus
mikroplastide seas kõigis kolmes vaadeldud Soome lahe idaosa piirkonnas musti ja siniseid
mikrofiibreid (foto 5). Samas suurusjärgus leiti ka valgeid mikroplasti tükke (foto 6).
Joonis 7. Narva lahe avaosas (N12), Narva jõe suudmealal (N8) ja Sillamäe reoveepuhastusjaama
väljalasu alal leitud mikroplasti arvukus 2016. aastal.
TTÜ meresüsteemide instituut
14
Foto 5. Mikroprügi pilootseire raames Sillamäe reoveepuhastusjaama väljalasu alalt (ülal), Narva jõe
suudmealal (N8; all vasakul) ja Narva lahe avaosas (N12; all paremal) leitud mikroplasti fiibrid 2016.
aastal.
Foto 6. Mikroprügi pilootseire raames Sillamäe reoveepuhastusjaama väljalasu alalt (vasakul), Narva
lahe avaosast (N12; ülal paremal) ja Narva jõe suudmeala piirkonnast (N8; all paremal) leitud
mikroplasti tükid 2016. aastal.
Paljassaare ja Sillamäe reoveepuhastusjaamad
Võrreldes Paljassaare ja Sillamäe reoveepuhastusjaamade väljalaskude piirkondi leiti kogu
uurimusperioodi vältel Paljassaare piirkonnast tunduvalt rohkem mikroprügi – Paljassaares
keskmiselt 3,8 osakest/m3 ning Sillamäel 2,4 osakest/m3. Mõlemas piirkonnas domineerisid
põhiliselt mustad ja sinised mikrofiibrid. Kui Paljassaare piirkonnas leiti kõikidel vaadeldud
TTÜ meresüsteemide instituut
15
aastaaegadel mikrofiibreid tunduvalt rohkem kui Sillamäel, siis Sillamäel leitud mikroprügi
tükkide arvukus ületas juunis ja augustis mõnevõrra Paljassaare mikroprügi tükkide arvukust.
Samuti leiti kõikides proovikogumistes erinevat tüüpi mikroplasti osakesi rohkem Paljassaare
kui Sillamäe piirkonnas (joonis 8, foto 7). Selliseid tulemusi võib seletada asjaoluga, et
Paljassaares on ülekaalus peamiselt Tallinna linnast ja selle lähiümbrusest tulev reovesi.
Suurem elanikkond toob kaasa suurema koormus reoveepuhastusjaamale. Lisaks asub
Paljassaare lähistel ka tiheda laevaliiklusega Tallinna sadam. Sillamäel on elanikkond tunduvalt
väiksem ning peamine reoveepuhastusjaama koormus tuleneb lisaks linnale ka
metallitööstusest ja Sillamäe soojuselektrijaamast, mis tagab tööstuspiirkonnas paiknevate
tarbijate reovee ära juhtimise.
Joonis 8. Paljassaare ja Sillamäe reoveepuhastusjaamade väljalaskude piirkondadest leitud mikroplasti
arvukus 2016. aastal.
Foto 7. Mikroprügi pilootseire raames Paljassaare (ülal) ja Sillamäe (all) reoveepuhastusjaamade
väljalaskude piirkondadest leitud valged mikroplasti tükid 2016. aastal.
TTÜ meresüsteemide instituut
16
Läänemere avaosa
Mikroprügi koguarvukuse võrdlus 2016. aastal Läänemere avaosa jaama 85 piirkonnas ja
Soome lahe erinevates piirkondades on toodud joonisel 9. Võrreldes Soome lahe erinevate
piirkondadega, leiti aprillis jaama 85 piirkonnas mikroprügi koguarvukus samaväärsel või
mõnevõrra madalamal tasemel. Juuni alguses oli mikroprügi arvukus sarnasel tasemel Soome
lahe keskosa piirkondadega (jaamad 2 ja 14) ning kõrgem Soome lahe ida osa (N12, N8,
Sillamäe) ja Paljassaare piirkonnast leitud mikroprügi kogustest. Suurimad mikroprügi
arvukused Läänemere avaosas registreeriti augustis, mil need ületasid mikroprügi arvukust
kõikides Soome lahe erinevates piirkondades. Augustis mõõdeti ka Läänemere avaosa
piirkonna mikroprügi koguarvukuse maksimum, 9,6 osakest/m3. Oktoobris oli mikroprügi
arvukus antud piirkonnas kahanenud, kuid jäi ikkagi kõrgemale tasemele võrreldes sama
perioodi Soome lahe erinevate piirkondadega.
Joonis 9. Mikroprügi koguarvukus Läänemere avaosa jaamas 85 võrreldes Soome lahe seire
piirkondadega (2, 14, N12, N8, Paljassaare ja Sillamäe) 2016. aastal.
Kõige arvukamalt esines Läänemere avaosa jaama 85 piirkonnas mikrofiibreid, keskmiselt 3,97
kiudu/m3. Peamiselt domineerisid mustad või hallid ning punased ja sinised mikrokiud (foto 7).
Mikroprügi tükke leiti mõnevõrra vähem, keskmiselt 1,4 tükki/m3, arvukaimad olid samuti
mustad või hallid ja sinised tükid. Mikroplasti arvukus jäi antud merealal vahemikku 0,8-1,5
plastosakest/m3, kusjuures domineerisid mustad mikroplasti fiibrid ja sinised mikroplasti tükid
(foto 8). Läänemere avaosa jaama 85 piirkonnast leiti mikroplasti rohkem, kui enamikest
Soome lahe piirkondadest, keskmiselt 1,2 plastosakest/m3. Erandiks oli vaid Paljassaare
väljalasu piirkond, kus aprillis mõõdeti Soome lahe maksimaalne mikroplasti kogus (2,2
plastosakest/m3).
TTÜ meresüsteemide instituut
17
Foto 7. Mikroprügi pilootseire raames Läänemere avaosa jaama 85 piirkonnast leitud erivärvilised
mikrofiibrid 2016. aastal.
Foto 8. Mikroprügi pilootseire raames Läänemere avaosa jaama 85 piirkonnast leitud mikroplasti tükid
2016. aastal.
Liivi laht
Liivi lahe avaosas jaama G1 piirkonnas teostati mikroprügi proovide kogumine juuni alguses,
augustis ja oktoobris. Tugeva tuule ja kõrge lainetuse tõttu aprillis Manta võrgu vedamist ei
tehtud. Juunis ja augustis püsis mikroprügi koguarvukus sarnasel tasemel, vastavalt 2,9 ja 3,2
osakest/m3. Võrreldes Soome lahe ja Läänemere avaosa piirkondadega, leiti oktoobris jaama
G1 piirkonnast märkimisväärselt rohkem mikroprügi. Samal ajal mõõdeti jaama G1 piirkonnas
ka maksimaalne mikroprügi koguarvukus, 9,7 osakest/m3 (joonis 10). Kõige arvukamalt leiti
musti või halle ning siniseid mikrofiibreid. Mikroprügi tükkide arvukus oli juunis ja augustis
TTÜ meresüsteemide instituut
18
plastosakest/m3. Põhiliselt leiti siniseid mikroplasti tükke ning musti või halle mikroplasti
fiibreid (foto 9).
Joonis 10. Liivi lahe jaama G1 piirkonnast leitud mikrofiibrite ja mikroprügi tükkide arvukus 2016.
aastal.
Foto 9. Mikroprügi pilootseire raames Liivi lahe jaama G1 piirkonnast leitud mikroplasti tükid ja
mikroplasti fiibrid 2016. aastal.
TTÜ meresüsteemide instituut
19
HINNANG EESTI MEREALA KESKKONNASEISUNDILE
Vastavalt merestrateegia raamdirektiivile on kõik EL liikmesriigid kohustatud rakendama
vajalikke meetmeid hea keskkonnaseisundi saavutamiseks aastaks 2020. Sellest lähtuvalt on
liikmesriigid kohustatud välja töötama merestrateegia, sealhulgas seireprogrammid ja nende
rakendamise (MSRD artikkel 11). Käesoleva mikroprügi pilootseire käigus koguti esmased
andmed mikroprügi (
TTÜ meresüsteemide instituut
20
arvukusega – 0,3 plastosakest/m3 jaama 14 piirkonnas ja 0,2 plastosakest/m3 soomlaste jaama
LL6 piirkonnas. Võrdlevates arvutuses on arvestatud Manta võrgu vedamise erinevate
aegadega – 15 minutit jaama 14 ja 10 minutit jaama LL6 piirkonnas.
Käesoleva mikroprügi pilootseire tulemuste põhjal ei ole võimalik anda hinnangut Eesti
mereala keskkonnaseisundile tunnuse nr 10 järgi kuna mikroprügi andmehulk ei ole veel
hinnangu andmiseks piisav (andmeid olemas vaid ühest aastast). Samuti ei saa testida
merealade keskkonnaseisundit HELCOM indikaatorite abil, sest viimased on alles
väljatöötamise järgus. Samas on kogutud andmed aluseks tuleviku seire andmete
interpreteerimisel, moodustades andmestiku mida on võimalik kasutada hinnangute andmise
alusandmetena ja ka mikroprügi indikaatorite väljatöötamisel.
Käesoleva pilootseire tulemuste põhjal võib väita, et kasutatud metoodika sobib mikroprügi
kogumiseks – mikroprügi, sh mikroplasti leiti sõltumata aastaajast kõikides Eesti mereala
piirkondades. Edasised uuringud võimaldaksid võrrelda sama piirkonna mikroprügi, sh
mikroplastide arvukuste muutuseid ning teha kindlaks potentsiaalsed mikroprügi allikad.
Andmerea pikenedes on võimalik mereala keskkonnaseisundit ka hinnata.
SOOVITUSED Proovide kogumine
Mere mikroprügi proovide kogumiseks sobib kasutada Manta võrku, mida kasutatakse edukalt
ka mujal maailmas mikroprügi kogumiseks mere pinnalt. Manta võrguga kogutud proov
saadakse suhteliselt laialt merealalt ning võrku läbiva vee hulk on suur. Oluline on alati
fikseerida võrgu vedamise aeg ja kogupikkus, et võimalikult täpselt hinnata läbi võrgu mineva
vee kogust. Proovikogumisel tuleb kindlasti võrku vedada laeva kõrval (vähemalt 5 m
kaugusel) vältimaks laevalt pärineva mikroprügi sattumist proovivette. Võrku tuleb vedada
suhteliselt väikese kiirusega (1,5-2,2 sõlme) kindla ajaperioodi vältel (nt 15 min). Antud
proovivkogumise metoodika on hästi ühildatav avamere seire teostamisega – avamere seire
teostamiseks kuluv aeg pikeneb umbes päeva võrra, samas eraldi mikroprügi seire teostamiseks
kogu Eestit ümbritseval merealal kuluks iga kord üle 3 ööpäeva. Samuti on avamere seirega
ühildamisel suureks plussiks veesamba vertikaalse struktuuri registreerimine seire jaamades.
See ja uurimislaevale Salme paigaldatud ferrybox süsteem võimaldavad koos saada infot
veesamba vertikaalse segunemise ja pinnakihis esinevate tuuletekkeliste sub-mesomastaapsete
nähtuste kohta. Võrgu vedamisel tuleb kindlasti silmas pidada ilmastikutingimusi ning
merekeskkonna sesoonseid iseärasusi. Liiga tugev tuul ning kõrge laine raskendavad oluliselt
mikroprügi kogumist, võrk hakkab lainetel „hüppama“, mistõttu on keeruline hinnata läbi võrgu
mineva vee hulka ning seega ei ole võimalik saada usaldusväärset tulemust mikroprügi
arvukuse kohta. Manta võrku ei ole võimalik kasutada talveperioodil – osaline jääkate või võrgu
jäätumine vedamisel lõhub võrku. Kevadel ja suvel võib aga suurest planktiliste organismide
produktsioonist tingituna esineda võrgu kiiret ummistumist. Eelkõige tuleks vältida mikroprügi
proovide kogumist fütoplanktoni, eriti just tsüanobakterite vohamise/pinnaakumulatsioonide
perioodil.
TTÜ meresüsteemide instituut
21
Proovide analüüs
Kuna mere ülemises veekihis esineb palju orgaanilist materjali, mis raskendab oluliselt
mikroskoopilist analüüsi, tuleks analüüsimetoodikat edasi arendada. Mikroskoopilise analüüsi
lihtsustamiseks kasutati käesoleva projekti raames orgaanika pleegitamiseks ja lagundamiseks
vesinikperoksiidi. See on odav ja suhteliselt lihtsasti kasutatav kemikaal, kuid kuna sel moel ei
eemaldata kogu orgaanikat proovist, siis on mikroskoopilise analüüsi aeg ikkagi suhteliselt pikk
(1 proovi analüüsimiseks võib suure orgaanika sisalduse korral kuluda mitu päeva, üldjuhul
peaks hakkama saama 1 tööpäevaga). Orgaanika eemaldamiseks tuleks katsetada
teaduskirjanduses välja pakutud orgaanilise aine ensüümaatilist lagundamist, mis on küll
analüüsi hinda arvestades kallim, aga võimaldaks proovi analüüsida kiiremini ehk ei
suurendaks tõenäoliselt 1 analüüsi maksumust. Pilootseire raames viidi läbi vaid proovide
visuaalne analüüs, mille käigus eristati mikroprügi osakesi kuju (osake või kiud) ja värvi järgi.
Lisaks tuleks mikroplastidest parema ülevaate saamiseks teostada põhjalikum analüüs Fourier’
teisendusega infrapunaspektroskoobiga (FTIR), mis võimaldab määrata erinevaid
merekeskkonnast leitud plastide tüüpe (polüester, polüamiid, polüetüleen) ning seeläbi hinnata
nende võimalikku päritolu.
EESTI MEREALA MEREPINNA MIKROPRÜGI SEIREKAVA
ETTEPANEK
Käesolevast pilootseirest lähtudes oleks kõige sobivam aeg Manta võrguga mere pinnakihist
mikroprügi kogumiseks mai lõpp-juuni algus, augusti lõpp või äärmisel juhul ka oktoober (kui
ilmastikuolud lubavad). Kuna pilootseire tulemused on piirkonniti ka sesoonselt väga
varieeruvad, siis tuleks vähemalt esialgu (2017-2020) proove koguda võrdlevalt kevade ja suve
lõpus (mai-juuni ja augusti lõpu avamere seire reisid). Suured ruumilised mikroprügi arvukuse
erinevused Soome lahes viitavad vajadusele jätkata proovide kogumist edasiseks
keskkonnaseisundi hinnangu andmiseks kõigist kolmest piirkonnast – Narva lahe, Tallinna lahe
ja Soome lahe avaosa piirkonnast, kusjuures proove tuleks koguda jätkuvalt just suuremate
jõgede (Pirita ja Narva jõgi) mõju piirkondadest ning võimalusel jätkata ka erinevate
reoveepuhastusjaamade väjalaskude piirkonnas (Paljassaare ja Sillamäe; Pärnu puhul ei ole
eraldi vaja proovi koguda, sest reoveepuhastusjaama väljalask on jõe mõju piirkonnas). Kuna
Narva lahe piirkonnas ei esinenud mikroprügi arvukuses olulist ruumilist lahknevust, siis võib
loobuda jaama N12 piirkonnas proovi kogumisest. Liivi lahe piirkonnas tuleks aga lahe avaosa
piirkonnale lisaks koguda mikroprügi proove ka Pärnu jõe suudmealalt (Pärnu jõkke suubuvad
ka kõik piirkonna sademevee lasud). Läänemere avaosast võiks mikroprügi proovide kogumist
jätkata jaama 85 piirkonnas. Kuna mirkoprügi horisontaalne jaotus mere pinnal sõltub suures
osas valitsevatest hüdrofüüsikalistest tingimustest, siis tuleks igal seire alal teostada 3x3 km
ruudus 3 võrgu vedamist. Taoline proovi kogumine tagaks selle, et väga laigulise mikroprügi
horisontaalse jaotuse korral oleksid proovid kogutud läbi võimalike hüdrofüüsikaliste
struktuuride. Viimasel ajal teostatud mudelarvutused näitavad, et nt tuuletekkeliste pööriste
(läbimõõduga 15 km) sees esinevad paari kilomeetrise vahega konvergentsi- ja
TTÜ meresüsteemide instituut
22
divergentsipiirkonnad (Väli jt., 2017). Osaproovide tulemused keskmistatakse sarnaselt
põhjaelustiku analüüsidega.
Arvestades Tabelis 2 toodud minimaalset kogutavate proovide arvu ning nende kogumiseks
(laevaaeg arvestatud avamere seire ajale juurde 2x1 lisapäev; ühe päeva maksumus 2 500
eurot), analüüsimiseks (iga proov analüüsitakse 2 suurusfraktsioonis; 36x2; ühe
suurusfraktsiooni analüüsi hind 162 eurot) ja aruande/hinnangu koostamiseks tehtavaid kulutusi
oleks merepinna mikroprügi seire orienteeruvaks aastaseks maksumuseks 19 200 eurot
(sisaldab üldkulu 15%, ei sisalda käibemaksu). Kui jätkata seiret ka Tallinna ja Paljassaare
reoveepuhastusjaamade väljalaskude piirkonnas (mis oleks soovitatav), siis suureneks seire
maht 12 proovi (12x2) ehk orienteeruvalt 3 900 euro (+km) võrra.
Tabel 2. Merepinna mikroprügi seire piirkonnad ja sagedused (miinimumprogramm).
Mereala Seire ala Sagedus aastas Proove
merealalt
Proovide arv
aastas
Soome laht Soome lahe avaosa
jaama 14 piirkond
2 3 6
Narva laht jaama
N8 piirkond
2 3 6
Tallinna laht jaama
2 piirkond
2 3 6
Liivi laht Liivi lahe avaosa
jaama G1 piirkond
2 3 6
Pärnu laht jaama
K5 piirkond
2 3 6
Läänemere
avaosa
Jaama 85 piirkond 2 3 6
Kokku 36
TTÜ meresüsteemide instituut
23
KASUTATUD KIRJANDUS
HELCOM Regional Action Plan for Marine Litter in the Baltic Sea. 2015. 36/1.
Andrary, A.L. 2011. Microplastics in the marine environment. Marine Pollution Bulletin 62,
1596-1605.
Barnes, D.K.A., Galgani, F., Thompson, R.C., Barlatz, M. 2009. Accumulation and
fragmentation of plastic debris in global environments. Philosophical Transactions of
the Royal Society B 364, 1985-1998.
Cole, M., Lindeque, P., Halsband, C., Galloway, T.S. 2011. Microplastics as contaminants in
the marine environment: A review. Marine Pollution Bulletin 62, 2588-2597.
Dřίmal, P., Hrnčiřίk, J., Hoffmann, J. 2006. Assessing aerobic biodegradability of plastics in
aqueous environment by GC-analyzing composition of equilibrium gaseous phase. J.
Polym. Environ. 14, 309-316.
Essel, R., Engel, L., Carus, M., Ahrens, R.H. 2015. Sources of microplastics relevant to marine
protection in Germany. Umweltbundesamt Texte 64/2015.
Lavender Law, K., Morét-Ferguson, S., Maximenko, N.A., Proskurowski, G., Peacock, E.E.,
Hafner, J., Reddy, C.M. 2010. Plastic accumulation in the North Atlantic Subtropical
Gyre. Science 329, 1185.
Rochman, C.M., Tahir, A., Williams, S.L., Baxa, D.V., Lam, R., Miller, T.J., Tehm F.-C.,
Werorilangi, S., The, S.J. 2015. Anthropogenic debris in seafood: Plastic debris and
fibers from textiles in fish and bivalves sold for human consumption. Scientific Reports
5, 14340.
Setäla, O., Magnusson, K., Lehtiniemi, M., Norén, F. 2016. Distribution and abundance of
surface water microlitter in the Baltic Sea: A comparison of two sampling methods.
Marine Pollution Bulletin 110, 177-183.
Talvitie, J., Heinonen, M., Pääkkönen, J.-P., Vahtera, E., Mikola, A., Setälä, O., Vahala, R.
2015. Do wastewater treatment plants act as a potential point source of microplastics?
Preliminary study in the coastal Gulf of Finland, Baltic sea. Water Science &
Technology 72.9, 1495-1504.
Talvitie, J., Mikola, A., Setälä, O., Heinonen, M., Koistinen, A. 2016. How well is microlitter
purified from wastewater? – A detailed study on the stepwise removal of microlitter in
a tertiary level wastewater treatment plant. Water Research 109, 164-172.
Teuten, E.L., Rowland, S.J., Galloway, T.S., Thompson, R.C. 2007. Potential for plastics to
transport hydrophobic contaminants. Environmental Science & Technology 41, 7759-
7764.
Thomas, K.V., Nerland, I.L., Halsband, C., Allan ,I. 2014. Microplastics in marine
environment: Occurrence, distribution and effects. Report nr. 6754-2014.
Väli, G., Zhurbas, V., Lips, U., Laanemets, J. 2017. Submesoscale structures related to
upwelling events in the Gulf of Finland, Baltic Sea (numerical experiments). Journal of
Marine Systems, DOI 10.1016/j.jmarsys.2016.06.010 [ilmumas].