Коротко
Учёные из Саратова разработали метод обнаружения почв, загрязнённых гербицидами группы имидазолинонов. Веществам этой группы свойственна разная продолжительность распада — от нескольких недель до более года — и при накоплении они могут вредить урожаю и замедлять рост культурных растений.
Почему это важно
По словам профессора кафедры общей и неорганической химии Натальи Бурмистровой, неблагоприятные погодные условия усиливают воздействие таких химикатов: это может приводить к снижению урожайности и задержкам в развитии некоторых культур.
Чем проще — тем доступнее
Для оценки загрязнённости почвы авторы предлагают использовать набор из пластикового планшета с лунками, смартфона с камерой и ультрафиолетовой лампы. Ключевой элемент метода — белки с «отпечатком», имитирующим структуру молекулы гербицида.
Порядок действий
- Отбирают образец почвы и помещают в ёмкость;
- заливают водой и энергично встряхивают, затем дают осесть;
- в лунку планшета капают несколько капель получившейся жидкости;
- сменяют раствор на новый с добавлением специального реактива и ждут реакции;
- оценивают степень окрашивания лунки визуально или с помощью камеры смартфона.
Если в лунке появляется яркая зелёная окраска, это означает низкое содержание имидазолинонов. Чем бледнее зелёный цвет, тем сильнее загрязнение. Для приблизительной количественной оценки можно измерять «зеленость» с помощью камеры телефона.
Как это работает на молекулярном уровне
На первом этапе молекулы гербицида переходят в воду после оседания почвы. Белок с «отпечатком» в лунке связывает эти молекулы и удерживает их до смены раствора. При нагревании часть молекул возвращается в раствор, после чего добавляют квантовые точки — наночастицы, светящиеся зелёным под УФ‑излучением. Присутствие гербицида подавляет свечения, что и фиксируется как уменьшение зелёного сигнала.
«Отбираете почву в ёмкость, заливаете водой и интенсивно встряхиваете… Если у содержимого лунки появляется зелёная окраска, то имидазолинона, скорее всего, в почве совсем мало. Чем менее насыщенной будет зелёная окраска, тем больше почва загрязнена гербицидами», — пояснила Наталья Бурмистрова.
Метод позволяет оперативно и недорого оценить загрязнённость участков и может пригодиться аграриям и экологам при мониторинге состояния почв.
