Размер шрифта

A
A

Межстрочный интервал

A
A

Цвет

A
A

В ЮФУ разрабатывают методы анализа и очистки почв

21.08.2016

Сотрудники Академии биологии и биотехнологии им. Д.И. Ивановского ЮФУ проводят экологический мониторинг техногенно-загрязненных территорий. Методика, разработанная учеными ЮФУ, позволяет обнаруживать и извлекать вредные вещества из почв и растений с помощью субкритической воды.

Основная часть работы ученых развернулась вокруг Новочеркасской ГРЭС — тепловой электрической станции, самого крупного энергетического предприятия на юге России. Воздушные выбросы ГРЭС оседают и накапливаются в почвах, загрязняя их в радиусе пяти километров.

Руководитель лаборатории экологического мониторинга почв Ботанического сада Академии биологии и биотехнологии им. Д.И. Ивановского Светлана Сушкова занимается полициклическими ароматическими углеводородами (ПАУ) — органическими соединениями с разной степенью канцерогенной активности. В природе ПАУ соединения образуются при пожарах, температурно-внутреннем или эндогенном воздействии, но наибольшей токсичностью обладают ПАУ, образовавшиеся в результате работы предприятий энергетического комплекса.

Сейчас у исследователей есть возможность извлекать из почвы все 17 полициклических ароматических углеводородов, однако особое внимание уделяется бенз(а)пирену. Это органическое соединение канцерогенно и мутагенно для всех живых организмов, относится к веществам первого класса опасности, подлежит обязательному нормированию во всех природных средах. В России ведется контроль и установлены предельно допустимые концентрации количества бенз(а)пирена в окружающей среде.

В результате исследований удалось выявить закономерность распределения и накопления бенз(а)пирена в почвах вокруг территории Новочеркасской ГРЭС. При этом для обнаружения ПАУ ученые ЮФУ применяют разработанный на базе научной школы Академика Владимира Минкина метод извлечения субкритической водой.

- Все традиционные способы извлечения ПАУ основаны на применении токсических растворителей, - объясняет Светлана Сушкова. – Мы предлагаем новые методы анализа почв и растений, основанные на использовании экологически чистого растворителя – воды, вместо токсичных органических растворителей. Критическая точка воды, при которой вода становится флюидом, составляет 373оС и давление 218 атм. В таком состоянии вода обладает уникальными свойствами и может даже растворять металлы. Мы в своей работе используем диапазон от температуры кипения до критического состояния, что называется субкритикой. Оптимальными условиями для извлечения вредных веществ из почвы является температура 250оСи давление 55-60 атмосфер. При нагревании воды в герметично закрытом реакторе давление паров достигает значения, позволяющего использовать воду в качестве органического растворителя.

Мониторинговые исследования территории воздействия Новочеркасской ГРЭС проводятся совместно с учеными ФГУ ГЦАС «Ростовский» во главе с профессором Ольгой Назаренко с 2000 года. Это направление входит в комплекс работ по изучению экологического состояния почв техногенных территорий под руководством профессора Татьяны Минкиной и выполняется в тесном сотрудничестве с руководителем лаборатории мониторинг биосферы кандидатом биологических наук Сагларой Манджиевой.

- Мы работаем несколькими исследовательскими группами Южного федерального университета, например, с экологами под руководством профессора Сергея Колесникова и микробиологами под руководством Марины и Ивана Сазыкиных, - отметила Светлана Сушкова. - Для нас очень важно, что мы наладили контакт с генетиками во главе профессора Татьяны Шкурат и директора Ботанического сада профессора Татьяны Вардуни. В наших исследованиях значительную роль на протяжении многих лет играет группа химиков под руководством Николая Борисенко, в лаборатории которого много лет проводился анализ бензапирена в почвенных образцах. В своей работе мы используем подход научной школы академика Владимира Минкина, разработанный в Лаборатории суб- и сверхкритических флюидных технологий. Этот подход позволяет нам извлекать бензапирен из почв без использования токсичных растворителей, с помощью субкритической воды.

Кроме извлечения и анализа загрязненных почв предложен один из недорогостоящих методов очистки с помощью древесного угля или биочара. Ученые ЮФУ выяснили, что при его использовании снижается содержание ПАУ в почве, древесный уголь вызывает разложение полиароматических веществ посредством адсорбции и роста почвенной микрофлоры.

Алина Савицкая