Ученые совершенствуют метод защиты водных ресурсов

Исследователи из Национальной лаборатории Ок-Ридж усовершенствовали метод обнаружения загрязняющих веществ в муниципальных системах водоснабжения. Их работа, опубликованная в журнале Water Environment Research, демонстрирует расширение возможностей технологии, использующей водоросли в качестве биосенсоров.

Технология основана на измерении флуоресцентного сигнала водорослей, естественным образом обитающих в исходной воде (например, в реке Клинч, использованной в исследовании). При помощи флуорометра отслеживаются изменения в работе Фотосистем I и II, преобразующих световую энергию в химическую. Даже низкие концентрации токсинов изменяют картину флуоресценции за считанные минуты. Ученые выявили, что чувствительность водорослей к токсинам имеет суточный цикл, зависящий от солнечного света, и предложили решение — выдерживать пробу в темноте около 30 минут перед тестированием для восстановления полной чувствительности.

Ключевым результатом является доказательство того, что свободноживущие микроводоросли могут служить широкоспектральными автоматизированными биосенсорными системами для непрерывного мониторинга питьевой воды даже в неидеальных условиях. В работе также представлены статистически надежные данные о порогах обнаружения для целых классов токсинов, таких как боевые отравляющие вещества и агрохимикаты, на уровне или близко к нормативам Агентства по охране окружающей среды США (EPA). В частности, для гербицида Diuron удалось обнаружить концентрацию 1 часть на миллион, что выразилось в снижении эффективности Фотосистемы II на 17%.

«Мы показали, что микроводоросли в исходной питьевой воде можно использовать как широкоспектральные, надежные сенсоры-часовые для обнаружения относительно низких концентраций токсинов», — отметил соавтор работы Элиас Гринбаум.