Новый подход поможет выявлять источники загрязнения воды
1 апреля 2024 г.
Комплексный анализ органических соединений, растворенных в пресной воде, позволяет определять как состояние экосистемы, так и источник её загрязнения. Исследование учёных из Кембриджского и Трентского университетов опубликовано в журнале Science.
Качество воды во многом определяют растворённые в ней органические вещества. Они представляют собой один из самых сложных комплексов на Земле. Он состоит из тысяч молекул, каждая из которых обладает уникальными свойствами. В число источников органических веществ, растворённых в пресной воде, входят городские стоки, сельскохозяйственные стоки, аэрозоли и лесные пожары. В зависимости от состава органические соединения могут благотворно влиять на пресноводные экосистемы или способствовать их деградации.
Традиционные подходы к исследованию воды предполагают измерение по отдельности множества показателей состояния экосистемы, например, уровня содержания загрязняющих веществ. Результаты могут свидетельствовать о состоянии воды, но не о причине этого состояния.
Новый подход позволяет обнаружить в воде такие вещества, как микрочастицы автомобильных шин, пестициды и токсины, которые выделяют водоросли. Он помогает выяснить, как вещества воздействуют на реку или озеро. Этот подход также может указать на происхождение органического вещества, поскольку его состав зависит от источника.
В рамках этого подхода для анализа проб воды используется масс-спектрометрия высокого разрешения. Она позволяет в течение часа получить комплексное представление обо всех органических молекулах в составе воды.
«Традиционные подходы к мониторингу качества воды предполагают проведение массы различных измерений с помощью множества устройств, что требует большого количества времени. Наша технология – это очень простой способ получить целостное представление о том, что происходит в конкретной реке или озере», – рассказал соавтор статьи Джереми Фонвиль, научный сотрудник Кембриджского университета.
Команда провела исследование органических веществ, растворенных в образцах пресной воды из рек и озер Европы и северной Канады. К примеру, в канадском озере Эри обнаружился высокий уровень загрязнения фосфором. Исследователи определили, что источником загрязнения является сельскохозяйственная деятельность.
«Раньше мы могли измерить уровень загрязнения реки органическим азотом или фосфором, но не могли определить его источник. Благодаря нашему новому подходу мы можем использовать уникальный молекулярный состав различных загрязнителей пресной воды, чтобы выявить их происхождение», – сообщил соавтор исследования доктор Эндрю Таненцап из Трентского университета.
Источник: Кембриджский университет.
Метки: зарубежные исследования