Масс-спектрометрия помогла рыбным хозяйствам с очисткой воды
Ученые Сколтеха, а также их российские и норвежские коллеги исследовали воздействие озона на растворенные в воде органические вещества в рыбном хозяйстве с замкнутым водообменом. Работа помогает оценить сильные и слабые стороны озонирования как метода водоочистки и закладывает основу для исследований в области научно обоснованного подбора методов очистки, адаптированных под условия конкретного рыбного хозяйства.
Статья опубликована в журнале Science of the Total Environment. «Хотя озонирование широко применяется в рыбных хозяйствах для очистки воды от нежелательных органических веществ, в нашей работе впервые детально исследовано влияние этого метода на качество воды и концентрации широкого спектра органических молекул, — рассказывает один из авторов научной статьи, старший научный сотрудник Сколтеха Александр Жеребкер.
— При помощи масс-спектрометрии сверхвысокого разрешения нам удалось уточнить, какие вещества успешно разлагаются озоном и какие в результате этого получаются продукты. На основе этой информации владельцы рыбных хозяйств могут сделать выводы, подходит ли озонирование конкретно для их воды. А ученые могут аналогичным образом исследовать другие методы очистки. Конечная цель — принятие эффективных, научно обоснованных решений при выборе и сочетании методов водоочистки».
Органические вещества, уровни которых замеряли исследователи, попадают в бак с рыбой из естественного водоема, откуда в систему поступает вода. Многократно забирая пробы воды, ученые отслеживали, как состав этих соединений и концентрация каждого из них менялись со временем, в частности в момент после озонирования.
«Мы регистрируем, какая органика поступает в систему извне. Хотя дальше она смешивается с остатками корма и продуктами жизнедеятельности рыб, анализ отчетливо показывает, что на входе мы имеем сравнительно высокое содержание гуминоподобных и ненасыщенных CHO-соединений, которые связывают с цветением воды, изменениями в переносе микроэлементов и активности микроорганизмов — все это вредно для рыбы. После озонирования уровни этих соединений падают, зато появляются новые насыщенные и фульвоподобные вещества — продукты разложения. Они более инертны и, соответственно, благоприятны для роста рыбы», — объясняет Жеребкер.
Некоторые соединения оказались устойчивы к озону. Возможно, они бы подверглись его воздействию при более высокой дозе, но, если использовать слишком много озона, нарушается естественная концентрация кислорода в воде, что тоже пагубно отражается на здоровье рыб.
Столь подробный анализ растворенных органических веществ стал возможен благодаря применению продвинутого метода под названием масс-спектрометрия ионного циклотронного резонанса с Фурье-преобразованием. При помощи него можно детектировать присутствие в образце и сравнивать концентрации большого количества веществ, причем не зная наперед, какие соединения там есть — это называется нетаргетным анализом.
За проведение масс-спектрометрии и работу с полученными данными были ответственны ученые из Сколтеха; эту часть исследования профинансировал РНФ. Российско-норвежское сотрудничество проходило по программе «Транснациональный доступ» в рамках программы грантов Европейской комиссии Horizon Europe.
«Наш алгоритм можно использовать и при применении других методов очистки воды, а также в других системах, что позволит оценить эффективность методов очистки и выбирать их оптимальный набор для нужд конкретного хозяйства», — добавил соавтор исследования профессор Сколтеха Евгений Николаев, заведующий Лабораторией масс-спектрометрии, в которой проводилось исследование.
Telegram 
Дзен 
VK Одной из главных анатомических особенностей эволюции рода Homo считается резкое увеличение объема черепной коробки за последние примерно два миллиона лет. За это время она в среднем увеличилась в три раза. Однако авторы нового исследования поставили под сомнение традиционную гипотезу, согласно которой этот процесс был результатом естественного отбора. По их мнению, он мог оказаться случайностью.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Британские палеонтологи установили, что самый первый окаменелый фрагмент динозавра, когда-либо найденный в Антарктиде, принадлежал титанозавру. Эта группа длинношеих ящеров-завроподов включает в себя самых огромных сухопутных существ, когда-либо ходивших по земле.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
В 2025 году детекторы гравитационных волн уловили потенциальное слияние черных дыр крайне малой массы. Ученые из Университета Майами считают, что участники того события могут открыть новое направление в исследовании темной материи.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно