Молодой учёный из ИнБЮМа изучает морское дно

Аспирант Института биологии южных морей Артём Параскив выиграл грант на исследование Севастопольской бухты. В его работу входит изучение прибрежных вод на наличие активных металлов, в частности плутония. Этот элемент появился в Чёрном море во второй половине XX века в результате аварии на Чернобыльской электростанции. Молодой учёный исследует его перемещение в воде и наличие в живых организмах, чтобы придумать, как предотвращать распространение техногенных загрязнений. По истечению первого года исследований аспирант готов предоставить отчёт.

Проблемы, связанные с качеством воды, давно интересуют севастопольских учёных. Сейчас специалисты ИнБЮМа занимаются поиском способов очистки городской бухты от загрязнений. Для этого они изучают морские организмы, водоросли и воду, чтобы затем определить, как удалить опасные вещества из прибрежных территорий.

НАТАЛЬЯ ТЕРЕЩЕНКО, ведущий научный сотрудник отдела радиационной и химической биологии Института биологии южных морей: «Одни элементы распределяются в донные отложения. Другие преимущественно накапливаются в биоты. А третьи остаются в воде. Как это влияет на наше рациональное использование и управление прибрежными территориями?»

Исследование направлено на изучение концентрации плутония в Севастопольской бухте. Он откладывается на дне, и поэтому учёные не только берут пробы воды, но и изучают донные отложения. В нашем районе наиболее крупный выброс плутония произошёл во время аварии на Чернобыльской электростанции. К счастью, у берегов Севастополя его концентрация довольно низкая. На примере отложений плутония учёные могут найти ответы на многие вопросы.

НАТАЛЬЯ ТЕРЕЩЕНКО, ведущий научный сотрудник ИнБЮМ имени А.О. Ковалевского РАН: «Плутоний у нас выступает в двоякой роли. С одной стороны, это радиоактивный элемент – альфа-нуклид, который обладает высокой радиотоксичностью. И важно знать, как он ведёт себя в экосистеме. С химической точки зрения это тяжёлый металл, поэтому, изучая плутоний, мы тем самым понимаем модель того, а как другие сорбционные металлы будут вести себя в бухте».

Исследование состоит из двух блоков. Первый непосредственно связан с забором воды для последующего изучения. Учёные поделили Севастопольскую бухту на пять зон, в их числе – рейд на внешней стороне бухты. Забор воды происходит с помощью специальной установки, которую улучшили для исследования.

АРТЁМ ПАРАСКИВ, аспирант отдела радиационной и химической биологии ИнБЮМ имени А.О. Ковалевского РАН: «У нас насос подключён к фильтровальной установке, куда установлен фильтр-картридж с диаметром пор 0.5 микрометров, на котором будет собираться взвешенное вещество, находящееся в воде. Это как биогенное вещество, т.е. какие-то микроорганизмы и продукты их жизнедеятельности, обитающие в водной толще, так и литогенное вещество, которое смывается, например, с берегов в воду».

Для того, чтобы обнаружить плутоний, объём пробы должен быть примерно тысяча литров. АРТЁМ ПАРАСКИВ, аспирант отдела радиационной и химической биологии ИнБЮМ имени А.О. Ковалевского РАН: «В дальнейшем уже непосредственно в нашем отделе из этой тысячи литров воды будет проведено химическое осаждение. То есть мы как бы снижаем объём пробы многократным переосаждением с разными химическими веществами».

Исследователям нужно собрать донные отложения в Севастопольской бухте и изучить самые распространённые виды гидробионтов – организмов, приспособленных к жизни в воде: рыб, моллюсков и макроводорослей. Так начинается второй этап исследования.

АРТЁМ ПАРАСКИВ, аспирант отдела радиационной и химической биологии ИнБЮМ имени А.О. Ковалевского РАН: «В лаборатории нам необходимо все наши пробы высушить. Все они сушатся, и затем изолируются в муфельной печи при 550 градусах Цельсия до состояния золы».

После печи изучаемые вещества отправляются на двухступенчатое выщелачивание на водяной бане в кислотном растворе и двухступенчатую ионную хроматографию для того, чтобы окончательно выделить плутоний.

«Промывая поочерёдно растворы с различной молярностью, мы будем вымывать не интересующие нас элементы и в конечном итоге мы получим раствор плутония, который затем сможем осадить на стальной диск».

Спустя год исследований учёные выяснили, что гидробионты аккумулируют плутоний, получая его из воды.

АРТЁМ ПАРАСКИВ, аспирант отдела радиационной и химической биологии Института биологии южных морей: «Нами установлено, что эти коэффициенты накопления составляют в порядке величин 102, 103, то есть они накапливают в себя в сотни или в тысячи раз больше плутония, чем его концентрация в воде. И это даёт нам возможность в дальнейшем проводить прогнозные оценки».

Ещё одним немаловажным достижением за первый год исследований стали результаты изучения Севастопольской бухты. Учёные выяснили, что именно меняет морскую экосистему уже несколько десятилетий.

НАТАЛЬЯ ТЕРЕЩЕНКО, ведущий научный сотрудник отдела радиационной и химической биологии Института биологии южных морей: «Благодаря геохронологии, мы можем отследить результаты антропогенного влияния на гидрологию бухты. Построили молы, закончили строительство в 1986 году. И оказалось, что скорость накопления осадков до 1986 года в этой части бухты была почти в два раза меньше».

Учёным ещё предстоит изучить новую экосистему, сформированную после 1986 года, – это задача второго года гранта «Аспирант». Результаты войдут в диссертации и публикации в научных журналах.


Молодой учёный из ИнБЮМа изучает морское дно