Происхождение поступающих в городские озера загрязняющих органических веществ оценили в НОШ МГУ

Научный коллектив химического и географического факультетов МГУ выделил происхождение органических веществ, обнаруживаемых в единственном комплексе природных озер на территории города Москвы. Косинские озера испытывают на себе значительную антропогенную нагрузку, которая приводит и к ухудшению качества воды в них. Об этом сообщили в пресс-службе вуза. 

Результаты данной работы могут использоваться в дальнейшем для создания экспресс-методик выявления загрязнения воды, что открывает новые возможности для предотвращения и минимизации последствий несанкционированных сбросов и других экологически неблагоприятных явлений, таких как цветение воды. Внедрение экспресс-методов контроля органических веществ будет полезным не только для улучшения экологической обстановки в городской среде, но и для сохранения уникальных природных объектов в условиях урбанизации.

Результаты исследования опубликованы в Журнале прикладной спектоскопии. 

Единственный комплекс природных озер на территории Москвы — Косинские озера — испытывают на себе значительную антропогенную нагрузку, которая приводит и к ухудшению качества воды в озерах. В результате в воде растет содержание органических соединений, с которыми экосистеме озер бывает нелегко справиться. Для оценки их экологического состояния необходимо понимать источники происхождения органического вещества: продукцию фитопланктона, поступление с водосбора соединений природного или антропогенного происхождения. Однако традиционные лабораторные методы не позволяют оперативно проводить мониторинг и, например, регистрировать разовые несанкционированные сбросы загрязнений или резкие изменения при аномальных осадках. В связи с этим активно развиваются оптические методы изучения природных вод, позволяющие осуществлять экспресс-контроль. 

Авторами реализуемого в рамках научно-образовательной школы МГУ «Будущее планеты и глобальные изменения окружающей среды» междисциплинарного проекта был усовершенствован алгоритм выделения схожих по оптическим свойствам групп соединений по данным флуориметрии возбуждение-испускание, в том числе при наличии единичных образцов с уникальным спектром. Данный алгоритм был использован  для изучения происхождения органических веществ, обнаруживаемых в Косинских озерах.  Проведенная декомпозиция спектров флуоресценции образцов воды оз. Белое позволила выявить четыре группы флуорофоров — белок-подобное растворенное органическое вещество, органическое вещество антропогенного происхождения, фульвокислоты и хлорофилл. Таким образом, полученные результаты позволили отделить нагрузку, связанную с застройкой бассейна Косинских озера, от природной составляющей, что является первым шагом при разработке стратегии управления водными ресурсами водоемов. Они также могут стать основой для разработки комплексной стратегии управления водными ресурсами Косинских озер.

«Усовершенствованный алгоритм PARAFAC c  регуляризацией для выявлений малозначимых компонентов, может быть использован и для мониторинга других водных объектов, находящихся под воздействием антропогенной нагрузки, поскольку позволяет оперативно выявлять различные флуорофоры», — отметил один из со-руководителей проекта, доцент химического факультета МГУ Тимур Лабутин.