Новый подход к мониторингу качества пресной воды позволяет выявлять источники загрязнения и прогнозировать их воздействие

Учёные из Кембриджского университета (Великобритания) и Трентского университета (Канада) разработали комплексный метод анализа качества воды, который позволяет идентифицировать источники загрязнителей в реках и пресноводных озёрах. Новая методика способна обнаруживать микропластик из автомобильных шин, пестициды с сельскохозяйственных полей, токсины от вредоносного цветения водорослей и другие органические химические вещества, а также прогнозировать их вероятное воздействие на конкретный водоём.

Качество воды в значительной степени определяется разнообразием растворённого в ней органического вещества — его «химическим разнообразием». Тысячи различных растворённых органических соединений могут как поддерживать здоровье пресноводных экосистем, так и способствовать их деградации — в зависимости от конкретной смеси. Новый подход, описанный в журнале Science, также может указывать на происхождение специфического органического вещества, поскольку его состав уникален для каждого источника. Для анализа используется метод высокоразрешающей масс-спектрометрии, дающий за час полный обзор всех присутствующих органических молекул.

«Традиционные подходы к мониторингу качества воды требуют множества различных измерений с помощью множества устройств и занимают много времени. Наша методика — очень простой способ получить комплексное представление о том, что происходит в конкретной реке или озере», — пояснил соавтор работы Жереми Фонвиль из Кембриджского университета. Например, анализ воды озера Эри в Канаде выявил высокий уровень загрязнения фосфором. Изучив состав отдельных молекул, исследователи установили, что источником загрязнения являются сельскохозяйственные активности, а не сточные воды. «Раньше мы могли измерить количество органического азота или фосфора в реке, но не могли точно определить источник загрязнения. Теперь мы можем использовать уникальный молекулярный отпечаток разных источников загрязнения», — отметил соавтор доктор Эндрю Таненцап из Трентского университета.

Разработанный метод уже внедряется в Великобритании. В дальнейшем его планируется применить, в частности, для анализа проб воды из дренажных канав сельскохозяйственных угодий в регионе Фенс в рамках проекта по изучению здоровья пресноводных экосистем в агроландшафтах.