Химическое загрязнение почв – одна из главных проблем современного мира.
Группа ученых Южного федерального университета продолжает работу
над исследованием воздействия тяжелых металлов и их форм на почвы и
растения с привлечением инфраструктуры уникальных специализированных
установок мега-класса «Mega-Science» на базе НИЦ «Курчатовский
институт».
Ежегодно 5 декабря в рамках Всемирного дня почв внимание всего мира
сосредоточено на значимости почвенных ресурсов для нашей планеты.
Южный федеральный университет активно включен в исследования,
направленные на развитие агробиобезопасности и улучшение плодородия
почв России. В Южном федеральном университете этим направлением
исследований занимается междисциплинарный коллектив, в их числе
биологи, почвоведы, физики, математики и IT-специалисты. В том числе
реализуется один из ключевых проектов ЮФУ «Управление почвенными
ресурсами и агроклиматология» государственной программы «Приоритет-
2030» (национальный проект «Наука и университеты»). Цель данного
проекта – создание прорывных технологий для сохранения природно-
ресурсного потенциала и повышение плодородия почв Юга России с целью
обеспечения продовольственной безопасности.
Недавно опубликованы результаты исследований в журналах «Chemosphere»
и «Environmental Research», где специалисты вуза изучили трансформацию
макро- и наночастиц тяжелых металлов в почвах и их фитотоксичность для
ведущих сельскохозяйственных культур. Как поясняют исследователи, целью
данного проекта была оценка экологических проблем, связанных с
концентрацией и формами тяжелых металлов (ТМ), присутствующих в
почвах, для установки их токсичности, способности к миграции и
биодоступности. Ключевым аспектом исследования стало использование
современных рентгеноаналитических методов, включая рентгеновскую
абсорбционную спектроскопию (XAS), рентгеновскую дифракцию (XRD),
рентгеновскую флуоресценцию (XRF) и другие. Эти методы предоставляют
возможность детального изучения состава почв и их способности удерживать
и перемещать тяжелые металлы.
«Химическое загрязнение окружающей среды – одна из главных проблем
современности. До 95% загрязнений попадает в экосистему через почву.
Тяжелые металлы (ТМ) в почве, не разлагаясь, могут быть канцерогенными
и токсичными для живых организмов. Для оценки рисков миграции ТМ по
пищевой цепи нужны данные о формах их присутствия в почвах.
Существующие методы дают информацию о прочности удерживания
металла, но не раскрывают механизмы его закрепления в почвенных
компонентах. Для решения этой проблемы мы реализуем проект, который
направлен на изучение видообразования и структурных трансформаций
макро- и наноформ металлов в твердофазных частицах почв и растений с
использованием инновационных методов синхротронного рентгеновского
излучения», – руководитель проекта, доктор физико-математических наук,
ведущий научный сотрудник НИИ физики ЮФУ Виктория Шуваева.
Таким образом, на экспериментальной станции структурного
материаловедения СТМ (К1.3.б.) методом спектроскопии поглощения
рентгеновских лучей сотрудники НИИ физики ЮФУ – руководитель проекта,
доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник Виктория
Шуваева и доктор физико-математических наук, главный научный сотрудник
Валерий Власенко провели измерения загрязненных почвенных и
растительных образцов с повышенным содержанием Zn, Cu, Ni, Pb, Mn, Cr,
Cd и Ti, наиболее приоритетных неорганических поллютантов почв и
растений. Проведены рентгенодифракционные исследования образцов почвы,
и на их основе будет выполнен фазовый анализ.
Ученые Академии биологии и биотехнологии Д.И. Ивановского ЮФУ
установили, что метод синхротронного рентгеновского излучения является
надежным для идентификации металлсодержащих соединений в почвах и
тканях растений и выявивших морфофизиологические трансформации форм
макро- и наночастиц ТМ в растениях ячменя (Hordeum vulgare L.).
Результаты анализа состояния металлов в загрязненных почвах, полученные с
помощью новейших синхротронных методов физического анализа, будут
сопоставлены с результатами, полученными традиционными методами
химического экстрагирования. Комбинация современных экспериментальных
методов XAFS-спектроскопии, порошковой дифракции (XRD) и методов
последовательного фракционирования даст полную информацию о формах
нахождения металлов в загрязненных почвах.
Исследование проводится при поддержке гранта Российского научного фонда
(РНФ) (проект № 21-77-20089) в Южном федеральном университете.
Нет комментариев