ПсковГУ Новости Чистая вода: в новой экологической лаборатории ПсковГУ продолжается работа над созданием уникального прибора

Чистая вода: в новой экологической лаборатории ПсковГУ продолжается работа над созданием уникального прибора

 08.02.2022, 10:19

В мире существует большое разнообразие видов водорослей. В наши дни их свойства и особенности исследуют биологи, агрономы, химики, медики и даже диетологи. В Псковском госуниверситете водорослями серьезно занимаются экологи: с помощью этих микроорганизмов ученые смогут оценить состояние водных экосистем. Учитывая сегодняшнюю ситуацию с озерными и речными ресурсами нашего региона, страны и мира в целом, за такими исследованиями - большое будущее.

Неслучайно проект, над которым работают псковские экологи, выиграл большой грант Российского научного фонда (РНФ) - порядка 22 млн рублей. В эту сумму заложены не только закупка оборудования и организация исследовательской базы, но также создание нашего ноу-хау - опытного образца уникального прибора для оценки степени загрязненности водных ресурсов.

Детский сад для хлореллы

Студент Института медицины и экспериментальной биологии Илья Тимофеев бережно расставляет образцы с водорослями на специальном шейкере. Он мечтал о том, что станет ученым, с детства, причем еще в школе понял: его любовь - химия. Сейчас «растрясти» водоросли студенту необходимо, чтобы растения не оседали на дно: в естественной среде они всегда находятся в движении. А еще для этого можно использовать магнитные мешалки.

Все эти хитрые устройства позволят в дальнейшем ученым выращивать водоросли, необходимые для исследований, - для этого в рамках гранта приобретен специальный культиватор. Внешне - обычный холодильник, но на самом деле - это специализированное оборудование, которое позволяет подобрать оптимальный температурный и световой режим: та же хлорелла, которую любой мог наблюдать в обычной псковской луже, например, предпочитает плюс 25-30. Водоросли нужны псковским экологам для различных экспериментов, в том числе для биотестирования: ученые берут воду из пруда, помещают туда микроорганизмы - если водоросли перестают расти, значит, с водой что-то не так.

В новой экологической лаборатории ПсковГУ есть и масса других необычных приборов: центрифуга (в ней, в отличие от мешалки, водоросли осаждаются - это позволяет определить состав пигментов, вес образца), флюорат для исследования состава воды на наличие тяжелых металлов, фенолов и других вредных веществ. Есть специальный микроскоп, в который можно рассмотреть мельчайшие организмы. Например, благодаря этому прибору для доцента кафедры ботаники и экологии растений Татьяны Дрозденко, которая знает, как выглядят клетки более чем 400 видов водорослей, не станет проблемой определить видовой состав, количество водорослей в данном образце, описать фитопланктон того или иного водоема.

Еще один важный для экоисследований псковских ученых прибор, появившийся благодаря гранту, - спектрофотометр, который определяет характеристики спектра поглощения жидкостей. С его помощью можно понять, чего больше в воде - обычных водорослей или цианобактерий. Во втором случае можно сразу говорить о загрязнении опытного образца токсическими веществами.

Экология на свет

- Наша лаборатория занимается экомониторингом водных систем, - рассказывает руководитель проекта, проректор ПсковГУ по научной работе Тарас Антал. - Мы разрабатываем методики, которые позволят в кратчайшие сроки мониторить большие водные пространства и оценивать их состояние.

По словам ученого, есть классические подходы, когда берутся образцы воды и фитопланктона и изучаются в лаборатории методами биотестирования качества воды: ученые смотрят, как вода влияет на живые организмы - у дафний, рачков, микроводорослей быстрая реакция на токсические вещества. Есть и другие методы, например, гидрохимический анализ: воду в лаборатории изучают на наличие токсических фенолов и других тяжелых металлов. Но все эти способы время- и трудозатратны.

- Мы разрабатываем методы, которые основаны на измерении свечения фитопланктона - это маленькие одноклеточные водоросли, которые обитают в водных системах, - объясняет Тарас Антал. - Они являются пищей для зоопланктона, который, в свою очередь, является пищей для рыбы. В общем и целом от фитопланктона зависит вся жизнь в экосистеме, и они как живые организмы реагируют на любые воздействия. Мы разрабатываем систему, которая будет установлена рядом с озером: она сможет автоматически забирать образцы воды, проводить измерение свечения фитопланктона и по нему определять, как этот планктон себя чувствует.

Планируется, что в этом году опытное оборудование уже будет установлено в устье Великой на берегу Псковского озера: станция будет передавать данные на центральный компьютер при помощи сотовой связи, что позволит ученым понимать, как чувствует себя фитопланктон: если его активность упадет, исследователи организуют выезд на место, заберут и изучат образцы.

На наш вопрос о степени уникальности оборудования, которое разрабатывают наши ученые, Тарас Антал говорит: экспериментальная станция - наше ноу-хау. По завершению испытаний тестовой модели исследователи оформят патент, а дальше будут искать финансирование, чтобы расширить площадку наблюдений: предполагается, что подобные станции помогут мониторить состояние воды по всей акватории Псковско-Чудского озера.

Напомним, что по программе «Приоритет 2030» в прошлом году вуз направил больше 20 миллионов рублей для оснащения учебных лабораторий новым современным оборудованием. В 2022 году планируется потратить еще порядка 12 миллионов на материально-техническое оснащение института: еще шесть лабораторий добавится к восьми уже сданным (в их числе не только научные пространства для проведения комплексных экологических исследований, но также мультилаборатория, биохимическая и микробиологическая лаборатории, анатомический зал с двумя зонами - сухой и мокрой).