В ЮФУ изучили формы тяжелых металлов в почве и растениях с помощью синхротронных методов
Группа ученых Южного федерального университета продолжила 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 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 процентов 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 в Южном федеральном университете.
Telegram 
Дзен 
VK Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Сотрудники факультета экономических наук НИУ ВШЭ показали, что точность прогноза рождаемости в России можно улучшить почти в полтора раза, если добавить в модель динамику поисковых запросов по темам, связанным с беременностью и родами. В наиболее эффективных моделях ошибка прогноза снижается с 4,6 до 3,2%.
Ученые Томского политехнического университета совместно с коллегами из Китая предложили универсальный подход для определения с высокой точностью так называемой внутримолекулярной потенциальной функции — информация о ее свойствах позволяет делать прогноз поведения молекулы в различных условиях. Новый подход подходит для самых разных многоатомных молекул. В будущем он позволит точнее предсказывать спектры и динамику молекул как в условиях атмосфер планет Солнечной системы, а также более точно моделировать химические процессы на квантовом уровне.
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.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
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