Химики оценили степень загрязнения морской воды инженерными наночастицами

Загрязнение водных зон инженерными наночастицами связано с ростом интереса промышленности к инновационным материалам. Российские и австрийские определили точное количество мельчайших частиц, содержащих медь, цинк, ванадий, молибден и олово, в прибрежных водах Черного моря. Их концентрация варьируется от 0.1 до 1.0 мкг л−1 (в пересчете на металл) в зависимости от уровня промышленного и городского загрязнения. Исследование, поддержанное Минобрнауки России, опубликовано в журнале Molecules.

Достижения в области нанотехнологий привели к росту интереса к инновационным материалам в различных отраслях: медицине, автомобилестроении, полиграфии, текстильной промышленности, косметическом производстве. Следствием их более интенсивного использования становится накопление в природе инженерных (то есть синтезированных в промышленным условиях) наночастиц. Их утилизация приводит к массовым выбросам частиц в воду, где их точное поведение и его влияние на окружающую среду пока не до конца ясны. Чтобы держать экологическую обстановку под контролем, специалисты активно работают над созданием эффективных способов оценки количественного присутствия инженерных наночастиц в воде.

По словам ученых, есть два барьера для количественной оценки инженерных наночастиц в морских водах. Первый — это низкие и очень низкие концентрации, при которых они попадают в море. Второе препятствие связано с чрезвычайно высокой соленостью образцов воды. «Высокая соленость приводит к матричным помехам. А разбавление уменьшает и так низкую концентрацию исследуемых частиц и увеличивает погрешность анализа», — объяснила Ольга Кузнецова, старший научный сотрудник лаборатории геохимии углерода им. Э.М. Галимова ГЕОХИ РАН.

Преодолеть эти ограничения ученым помог метод масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (магнитно-секторный ИСП-МС). Его суть заключается в извлечении инженерных наночастиц из морской воды c последующим кислотным растворением под воздействием ультразвука. «Магнитно-секторный ИСП-МС продемонстрировал свой потенциал для количественного определения очень низких концентраций инженерных наночастиц в морской воде. Ряд инженерных наночастиц, содержащих медь, цинк, ванадий, молибден и олово, был надежно определен. Преимущества разработанного метода обусловлены высокой чувствительностью системы и анализом наночастиц без разбавления образца», — прокомментировала результаты исследования Ольга Кузнецова. Концентрация инженерных наночастиц варьировалась от 0.1 до 1.0 мкг л−1 (в пересчете на металл) в зависимости от уровня промышленного и городского загрязнения в той или иной зоне черноморского побережья. В пробах, взятых в районе промышленных производств, концентрация наночастиц была до 10 раз выше, чем в прибрежной зоне, где нет предприятий.